GB/T37780-2019
玻璃材料弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法
Testmethodforelasticmodulus，shearmodulusandPoisson'sratioofglass
- 中国标准分类号（CCS）Q30
- 国际标准分类号（ICS）81.040.10
- 实施日期2020-07-01
- 文件格式PDF
- 文本页数8页
- 文件大小884.29KB
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玻璃材料弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法
国家标准 GB/T37780一2019 玻璃材料弹性模量、剪切模量和 泊松比试验方法 Iestmethoforelastiemwdlus,shearmodwlwsandPoissn'sratioofglass 2019-08-30发布 2020-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37780一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由建筑材料联合会提出
本标准由全国建筑用玻璃标准化技术委员会(SAC/TC255)归口
本标准起草单位:建材检验认证集团股份有限公司、广州建设工程质量安全检测中心有限公 司、贵州省建材产品质量监督检验院、建筑材料科学研究总院、建材检验认证集团秦皇岛有限 公司,浙江西溪玻璃有限公司、江苏铁锚玻璃股份有限公司、福耀玻璃工业集团股份有限公司,东莞市华 居建设工程有限公司、蚌埠玻璃工业设计研究院
本标准主要起草人:包亦望、万德田、刘晓松、孙立生、刘小根黄建斌、赵兴勇、王银茂、陈志新、 温汉平、曹志强、邱岩、朱国庆、田远、潘瑞娜、艾福强、王艳萍、杨勇涂昊
GB/37780一2019 玻璃材料弹性模量、剪切模量和 泊松比试验方法 范围 本标准规定了利用脉冲激振法测定玻璃材料在常温下弹性模量、,剪切模量和泊松比的术语和定义、 试验原理试验设备、试样、试验步骤、计算和试验报告
本标准适用于玻璃和微晶玻璃材料
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T1216外径千分尺 JC/T2172精细陶瓷弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法脉冲激励法 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 动态弹性性能ynamicelasticproperty 采用脉冲激振法测得的材料弹性模量、剪切模量和泊松比等性能
3.2 弯曲振动bendingvirationm 矩形截面梁试样在长度水平面的法线方向上的振动
3.3 扭转振动torsionvibration 矩形截面梁试样绕其纵轴产生扭转变形的振动
试验原理 对矩形截面梁试样施加一个脉冲激励,使其产生自由振动
通过快速傅立叶变换获得试样的弯曲 振动基频和扭转振动基频,利用弯曲振动基频计算出试样的弹性模量,利用扭转振动基频计算出试样的 剪切模量,泊松比由弹性模量和剪切模量关系式计算得出
注:由于试样振动的基频取决于试样尺寸、质量和弹性模量,在试样质量和尺寸已知的情况下,测到基频后可以计 算出弹性模量
弹性模量取决于弯曲振动基频,剪切模量取决于扭转振动频率,泊松比由材料的弹性模量和剪 切模量决定,三者只有两项是独立的 5 试验设备 5.1总则 试验设备应满足JC/T2172中的要求,仪器应能精准地测量和分析试样的振动频率并得出动态弹
GB/T37780一2019 性性能
测试设备包括;试样支撑架,脉冲激励器、信号接收传感器、信号放大器,信号采集器和数据分 析系统等
图1为测试设备的基本框图,图2和图3分别为测量试样的弯曲振动和扭转振动测量示意 图
通过上面两种不同安放方式,可以得到试样的弯曲基频和扭转基频
信号 处理 信号采集 激励 频半 试样 分新 图1仪器测量原理的基本框架示意图 说明 激励信号 -响应信号接收; -弹簧; 弯曲振动支撑弹性线
图2试样的弯曲振动测量示意图
GB/37780一2019 说明: -激励信号; -响应信号接收; -弹簧 -扭转振动支撑弹性线 图3试样的扭转振动测量示意图 5.2脉冲激励器 采用一个直径为4mm8mm的金属或陶瓷球体做成的弹性敲击锤作为手动激励器,或采用自动 控制发射的金属细杆作为自动激励器
5.3信号采集放大系统 包括信号采集器、信号调节器和A/D转换器
信号采集传感器应为非接触式传感器,如音频传感 器、激光传感器等,频率采集范围为50Hz100000Hz,分辨率为1Hz或更高
5.4试样支撑架 试样应采用尼龙线支撑,将试样平放在两根弹性尼龙线上,尼龙线通过两根弹簧安装在长方形支撑 架上面,支撑架长度应大于试样长度的两信 5.5量具 采用符合G;B/T1216规定的游标卡尺测量试样尺寸,精度为0.02mm 5.6天平 采用精度为0.01g的天平测量试样质量
6 试样 试样为矩形截面梁试样,应均匀、连续并满足以下要求
GB/T37780一2019 对于不同的玻璃厚度,试样的长度和宽度应符合以下比例;长度;宽度:厚度=20;4:1,其 a 中长度应大于40mm,见图4所示; b 试样的上、下表面平行度为0.05mm或更高; 试样应进行抛光处理,不能有划伤、裂痕和缺角
c 说明 试样厚度; 试样长度 试样宽度
图4试样形状示意图 试验步骤 7.1试样质量和尺寸的测量 干燥并称量试样的质量m,精确到0.01g
在试样的两端和中间分别测量厚度！和宽度b,精确到 0.02mm. n,取平均值
测量试样的长度L,精确到0.1 mm 7.2试样放置与激励点定位 7.2.1弯曲振动 弯曲振动试样的长度为L,将试样平放在支撑框架上两根水平拉紧的支撑弹性尼龙线上,两根弹性 尼龙线的相对距离为(O.552士0.005)L,试样两端伸出的长度应相等,如图2所示
激励点应在试样表 面的中央或两端,将信号采集传感器置于试样上方10mm左右
7.2.2扭转振动 将试样放在十字交叉的两根弹性尼龙线上,交叉点位于试样的下表面中心点处,脉冲激励器和信号 接收器应放置在试样互为对角的位置,如图3所示
激励应能保证试样产生扭转自由振动,将信号采集 传感器置于试样上方10mm左有
7.3测量 启动检测装置,输人试样的尺寸和质量,设置好设备的基本参数,启动激励装置,利用信号接收器获 得一个阻尼自由振动曲线,通过数据处理系统获得试样弯曲和扭转振动的基频,计算出试样的弹性模 量、剪切模量和泊松比
计算 8 8.1矩形截面梁试样弯曲振动的弹性模量按式(1)计算
GB/37780一2019 "6城门 =0.9465 式中 弹性模量,单位为帕斯卡(Pa): 试样的质量,单位为克(g); n 弯曲振动固基频,单位为赫兹(Hz): f 试样的宽度,单位为毫米(mm). 试样的长度,单位为毫米(mm). 试样的厚度,单位为毫米(mm) 8.2矩形截面梁试样的剪切模量按式(2)计算 4Ln? B A bt 式中: G 剪切模量,单位为帕斯卡(Pa); -扭转振动基频,单位为赫兹(Hz); B -形状参数,按式(3)计算; -经验修正参数,由图5获得或按式(4)计算
B=[(b/)十(t/6)]/[4(1/6)一2.52(1/b)'十0.21(t/6b) 3 A=[O.5062一0.8776(b/t)十0.3504(b/t)一0.0078(b/t)][12.03(b/)十9.892(b/)9 -(4 2.0 1.5 0.5 一0.5 宽厚比，h/ 图5计算剪切模量所用的经验修正参数A与宽厚比的关系曲线 8.3矩形截面梁试样的泊松比按式(5)计算 E/2G)-l 式中: 泊松比,无量纲
试验报告 应包括以下内容
GB/T37780一2019 试验部门; a b 试验设备; e 试验日期 d 试样数量; e 试样的质量和几何尺寸; 试验人员; 试验细节记录 8 h 弯曲振动基频; 扭转振动基频; 弹性模量,剪切模量和泊松比; j k)试样描述: 1 试样名称、组成和来源; 22 加工条件,表面处理和边角情况 3 其他必要信息(试样背景,处理记录等》
玻璃材料弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法GB/T37780-2019介绍
玻璃是一种广泛应用的材料，具有硬度高、透光性好等特点，被广泛应用于建筑、汽车、电子器件等领域。在使用玻璃材料时，弹性模量、剪切模量和泊松比是重要的力学性能参数。
弹性模量、剪切模量和泊松比的概念
弹性模量是描述材料抗拉伸变形能力的物理量，表示材料在受到外力作用下发生的弹性变形程度。剪切模量则是描述材料抗剪切变形能力的物理量。泊松比则是描述材料在受到拉伸力时，横向收缩的程度。
GB/T37780-2019标准中对试验方法的要求
GB/T37780-2019《玻璃材料弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法》规定了测量玻璃材料弹性模量、剪切模量和泊松比的具体试验方法。其中，该标准规定了试样制备、试验装置、试验方法、数据处理等方面的要求。
在试验方法方面，GB/T37780-2019标准规定了应采用静荷载法或动荷载法进行测量，同时还规定了不同类型玻璃材料的试验方法和计算公式。
结论
弹性模量、剪切模量和泊松比是描述玻璃材料力学性能的关键参数，其试验方法对于保证产品质量和市场竞争力具有重要作用。GB/T37780-2019标准为玻璃材料弹性模量、剪切模量和泊松比的试验提供了科学的指导，将有助于推动玻璃材料行业的发展。
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