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技术文章
动态弹性模量阻尼内耗分析仪
点击次数：836 发布时间：2010/9/15 9:19:35
DTM-Ⅱ-X型
动态弹性模量阻尼内耗分析仪
（共振法）
一、概述
本仪器采用动态法（共振法）测定金属材料,工程陶瓷、功能陶瓷,非金属材料、石墨材料,玻璃材料、高分子复合材料,混凝土的动态弹性模量和阻尼内耗.在室温及室温到1000℃高温环境条件下，弹性模量的测定。并可以提供计算机接口。DTM—Ⅱ-X动弹仪就是用于测量物体谐振频率的仪器。同时可以分辨出多个峰值频率。根据频率的分布，也可以简单分辨出试件的是否存在缺欠，因此，DTM—Ⅱ-X不仅能够用于实验室检测检测动态参数，也适合于对材料进行质量分析与研究。
本仪器采用了的硬件、软件、使用计算机进行数据采集和数据处理。全面实现对试件动弹特性,阻尼内耗进行分析测试、计算全过程可视化、自动化。
本仪器采用了的高级软件和硬件制造，具有测量精度高、数
据可靠、可读性强、谐振频率图谱清晰，可以读取任意峰值频率及弹性模量。从图谱分析可以了解试件结构的缺陷，如果在频谱中有几个峰值频率，说明该试件有裂缝和空隙，例如断裂、缝隙、结构松散不紧密等。仪器广泛应用于工厂、科研院所、产品质量检定检测部门作材料的弹性模量测试，适应标准为GB 10700-92等。
DTM-Ⅱ-X（x—表示测量对象的类别，H—混凝土，J—金属材料，S—塑料制品，T—炭素材料等，可以测量金属DTM -Ⅱ-J，碳素DTM -Ⅱ-T 塑料DTM -Ⅱ-S和其它非金属材料的谐振频率和弹性模量。因此，可以广泛用于轻工、冶金、建筑、桥梁、水电等领域对混凝土、碳素、石板、玻璃、砖、塑料、和金属材料的弹性模量测量,阻尼内耗。
二、仪器的主要技术参数
1:共振频率：频率测量：
频率测量范围：200—5 kHz
测量精度<0.5%，可以分辨出邻近的几个峰值频率
频率分辨力：1Hz
2:动弹模量测量：
测量范围：与频率对应的弹性模量
分辨力： 0.05 GPa
精度： 0.1 GPa可以测量迅速其它峰值频率和动弹模量
3:系统相对误差 <± 0.15%
4:阻尼或内耗：10-5－－-0.1
5:测试温度: 常温—1000度,控温精度±1℃，（可选附加功能）
温度可达1750度（可选附加功能）
6:可测剪切模量（附加功能可选）
7:可测泊松比率（附加功能可选）
8:可带气氛控制 （附加功能可选）
9:根据用户要求可以提供计算机接口。
具有数据存储功能。一般存储100组数据，根据用户需要，可以存储10000组数据
显示方式：谐振频率显示，弹性模量显示，波谱显示，内耗阻尼显示。
打印机打印（根据用户需要配备打印机）
配备设备：笔记本电脑一台，不测量时具有计算机的一切功能
10:适用试件：根据相关材料的测试标准制样
（附加功能在签订合同时标注说明）
三、仪器的结构原理及操作
一）弹性模量的测试
1 : 动态弹性模量:使试样振动，测定试样的基频求得的弹性模量。
2 : 动态弹性模量试验方法
2.1 试验设备
2.1.1 干燥装置：能够升温至105～120℃的电热恒温箱。
2.1.2 天平：感量5mg，量程100～200g。
2.1.3 试验仪器：能够测量试样变曲振动基频，示值误差为±1Hz。
2.1.4 量具同4.1.5。
3.2 试样
3.2.1 试样从待测制品上切取或按待测制品相同工艺制成。试样长度LT不得小于40mm，宽度b不得小于4mm，厚度h不得小于1mm，试样长度与厚度之比LT/h不小于20。试样相对面的平行度不大于0.02mm，端部应平整。试样的质量不小于5g。
3.2.2 每组试样的数量不少于5个。
3.3 试验步骤
3.3.1 将试样置于电热恒温箱中，在105～120℃条件下烘2h或将试样烘干至恒重。
3.3.2 称量试样，精确至10mg，测量试样尺寸。
3.3.3 将试样放在无约束支点上，注意观察试样的振动状态，找到基频，测定基频值，
有效数字修约到四位。
3.4 结果计算
测量结果按式（6）计算：
h2 LT mf2
ED=0.9465（1+6.59———）×（———）×（——）×10-9……… （6
L2T h b
式中：ED——弯曲振动法测量的弹性模量，GPa；
m——试样的质量，g；
f ——基频，Hz；
h,b——同式（1）；
LT——试样的长度，mm。
4 ：数据处理
4.1 弹性模量数据有效数字修约到三位。
4.2 平均值和标准偏差分别按式（7）和（8）计算，平均值有效数字修约至三位，标准偏差有效数字修约到二位。
—∑E1
E= ———…………………………………………（7）
n
∑E12-（∑E12/n ）1/2
S=〔—————————〕………………………（8）
n-1
式中：E——弹性模量平均值，GPa；
S——弹性模量标准偏差，GPa；
E1——每个试样的弹性模量，GPa；
n——被测试样数量。
4．3：弹性模量与温度的关系曲线
4．3．1：记录不同温度状态下的弹性模量，设定升温曲线按程序升温。参照控温仪表说明书设定参数。
4．3．2：求弹性模量温度系数
4．3．3：根据曲线分析不同材料弹性模量与材料熔点的关系
5 试验报告
弹性模量试验报告应包括：
a.委托单位；
b.试样名称及编号；
c.试验条件（弯曲共振法及其具体的测量方式，环境条件，试验
量程等等）；
d.试样状态（包括试样尺寸、质量）；
e.试验结果（包括单值、平均值、标准偏差）；
f.试验人员及试验日期。
二）：材料阻尼内耗的测试
1：内耗的定义
一自由振动的固体，即使与外界完全格里，他的机械能也会转化成热能，从而使振动停止，如果是强迫振动，则外界不断供给固体能量，才能维持震动。这种由于固体内部原因而使机械能消耗的现象称内耗或阻尼。
2：测试方法
该仪器采用建立共振曲线图来求内耗值
Q-1=1/л*㏑（An/An+1）
3:该系统采用计算机自动测试，数据结果图谱清晰，快速测试是目前国内的测试方法，由于引入现代计算机技术，仪器还提供了可扩展功能。
三）仪器的配置
1：主机 一套
2：功能模块 （用户要求配置）
3：测试软件 一套（用户要求配置）
4：台式机算机（或笔记本电脑）一套（用户要求配置）
原创作者：湘潭华丰仪器制造有限公司
