Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального агентства
по техническому регулированию
и метрологии
от 24 октября 2014 г. N 1425-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВИБРАЦИЯ И УДАР
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ВЯЗКОУПРУГИХ МАТЕРИАЛОВ
ЧАСТЬ 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА С ПРИМЕНЕНИЕМ
МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Mechanical vibration and shock. Characterization of the
dynamic mechanical properties of visco-elastic materials.
Part 5. Determination of Poisson using finite
element analysis
ISO 18437-5:2011
Mechanical vibration and shock - Characterization of the
dynamic mechanical properties of visco-elastic materials -
Part 5: Poisson ratio based on comparison between
measurements and finite element analysis
(IDT)
ГОСТ Р ИСО 18437-5-2014
ОКС 17.160
Дата введения
1 декабря 2015 года
Предисловие
1. Подготовлен Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4.
2. Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация, удар и контроль технического состояния".
3. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 октября 2014 г. N 1425-ст.
4. Настоящий стандарт является идентичным по отношению к международному стандарту ИСО 18437-5:2011 "Вибрация и удар. Определение динамических механических свойств вязкоупругих материалов. Часть 5. Определение коэффициента Пуассона сравнением результатов измерений с анализом методом конечных элементов" (ISO 18437-5:2011 "Mechanical vibration and shock - Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials - Part 5: Poisson ratio based on comparison between measurements and finite element analysis").
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном Приложении ДА.
5. Введен впервые.
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru).
Введение
Вязкоупругие материалы широко используются в разных системах, в частности для снижения вибрации в конструкциях посредством рассеяния энергии (демпфирования) или изоляции компонентов, и в акустических приложениях, связанных с преобразованием, передачей и поглощением энергии. Для оптимального функционирования таких систем зачастую необходимо, чтобы их элементы обладали заданными динамическими свойствами. Энергетические потери, имеющие место на межмолекулярном уровне, могут быть измерены через запаздывание между деформацией и напряжением в материале. Динамические механические свойства, такие как модуль Юнга, коэффициент потерь и коэффициент Пуассона у большинства материалов зависят от частоты, температуры, амплитуды деформации и предварительного нагружения. Выбор материала для каждого конкретного применения определяет рабочие характеристики системы.
1. Область применения
Настоящий стандарт устанавливает два метода (с одним или двумя испытуемыми образцами) определения коэффициента Пуассона и/или модуля упругости изотропных вязкоупругих или пористоупругих материалов. Методы основаны на сравнении результатов измерения характеристик "сила - деформация" или жесткости для закрепленного с обеих сторон образца в форме диска и расчетов, выполненных методом конечных элементов и зависящих от значения коэффициента Пуассона. Выбор одного из двух установленных методов зависит от того, должно ли в результате испытаний быть определено значение только коэффициента Пуассона или также модуль упругости.
Методы настоящего стандарта предполагают создание небольших деформаций, характерных для вибрационного воздействия на материал в условиях его применения.
Настоящий стандарт не распространяется на испытуемый материал, который может рассматриваться как несжимаемый и иметь нелинейное поведение, особенно в условиях значительных статических деформаций.
В настоящем стандарте под динамическими механическими свойствами материала понимаются его основные характеристики упругости, такие как комплексный модуль Юнга и коэффициент Пуассона, и их зависимость от температуры и частоты.
Настоящий стандарт распространяется на упругие материалы, используемые в виброизоляторах с целью уменьшения:
a) передачи вибрации от машин, сооружений, транспортных средств, которая впоследствии может излучаться в виде звуковых волн в окружающую среду (воздух, жидкость);
b) передачи низкочастотной вибрации, способной (если уровень вибрации достаточно высок) негативно воздействовать на людей, сооружения или чувствительное оборудование.
Полученные в результате измерений результаты могут быть использованы в целях:
- проектирования эффективных виброизоляторов;
- выбора оптимального материала для виброизолятора;
- теоретических расчетов передачи вибрации через виброизоляторы;
- обеспечения необходимой информацией при изготовлении продукции;
- предоставления необходимой информации предприятиям-изготовителям и поставщикам;
- контроля качества продукции.
2. Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ИСО 472 Пластмассы. Словарь (ISO 472, Plastics - Vocabulary)
ИСО 2041 Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь (ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring - Vocabulary)
ИСО 4664-1 Резина вулканизированная или термопластичная. Определение динамических свойств. Часть 1. Общее руководство (ISO 4664-1, Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of dynamic properties - Part 1: General guidance)
ИСО 6721-1 Пластмассы. Определение механических свойств при динамическом нагружении. Часть 1. Общие принципы (ISO 6721-1, Plastics - Determination of dynamic mechanical properties - Part 1: General principles)
ИСО 10112 Демпфирующие материалы. Графическое представление комплексных модулей упругости (ISO 10112, Damping materials - Graphical presentation of the complex modulus)
ИСО 10846-1 Вибрация и акустика. Измерения виброакустических передаточных характеристик упругих элементов в лабораторных условиях. Часть 1. Общие принципы и руководство (ISO 10846-1, Acoustics and vibration - Laboratory measurement of vibro-acoustic transfer properties of resilient elements - Part 1: Principles and guidelines)
ИСО 18437-2 Вибрация и удар. Определение динамических механических свойств вязкоупругих материалов. Часть 2. Резонансный метод (ISO 18437-2, Mechanical vibration and shock - Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials - Part 2: Resonance method)
ИСО 18437-3 Вибрация и удар. Определение динамических механических свойств вязкоупругих материалов. Часть 3. Метод изгибных колебаний консольно закрепленного образца (ISO 18437-3, Mechanical vibration and shock - Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials - Part 3: Cantilever shear beam method)
ИСО 18437-4 Вибрация и удар. Определение динамических механических свойств вязкоупругих материалов. Часть 4. Метод динамических жесткостей (ISO 18437-4, Mechanical vibration and shock - Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials - Part 4: Dynamic stiffness method)
ИСО 23529 Каучук и резина. Общие процедуры приготовления и кондиционирования образцов для физических методов испытаний (ISO 23529, Rubber - General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods)
3. Термины и определения
В целях настоящего стандарта применяют термины по ИСО 472, ИСО 2041, ИСО 4664-1, ИСО 6721-1, ИСО 10846-1, ИСО 23259, а также следующие термины с соответствующими определениями.
3.1. динамические механические свойства (вязкоупругие материалы) (dynamic mechanical properties): Основные характеристики (такие как модуль Юнга, модуль сдвига, объемный модуль упругости и соответствующие им коэффициенты потерь), характеризующие упругие свойства эластичных материалов.
3.2. упругий материал (resilient material): Вязкоупругий материал, предназначенный для ослабления передачи вибрации, удара или шума.
3.3. модуль Юнга (Young modulus, modulus of elasticity): Отношение нормального напряжения (при сжатии или растяжении материала) к вызывающей его нормальной деформации или относительному изменению длины.
Примечание 1. Выражают в паскалях.
Примечание 2. Для вязкоупругих материалов модуль Юнга E* является комплексной величиной, включающей в себя действительную E' и мнимую E" части.
Примечание 3. С физической точки зрения действительная часть модуля Юнга характеризует энергию, накапливаемую при деформации, а мнимая часть - возникающие при этом потери энергии.
3.4. коэффициент потерь (loss factor): Отношение мнимой части комплексного модуля упругости к его действительной части (т.е. тангенс фазового угла комплексного модуля упругости).
Примечание. При наличии потерь энергии в материале изменения механического напряжения запаздывают относительно механической деформации на фазовый угол . Коэффициент потерь равен .
[ИСО 18437-2:2005, терминологическая статья 3.2]
3.5. линейность (linearity): Свойство динамического поведения упругих материалов, при котором соблюдается принцип суперпозиции.
Примечание 1. Принцип суперпозиции формулируется следующим образом: если откликом системы на входной процесс x1(t) является выходной процесс y1(t), а откликом на входной процесс x2(t) - выходной процесс y2(t), то принцип суперпозиции для данной системы имеет место в том случае, если откликом на входной
Для просмотра документа целиком скачайте его >>>
