一种基于直达波提取的粘弹性材料复杨氏模量测量方法技术

本发明专利技术提出一种基于直达波提取的粘弹性材料复杨氏模量测量方法，首先获得测量系统的脉冲响应函数H(ω)，其次根据H(ω)得到当要求激振器激振端激励信号的傅里叶变换结果为H3(ω)时，信号发生器需要输出的信号S(t)，而后信号发生器将时域信号S(t)发送到激振器，分别测量样品固定端和样品自由端的纵向振动信号，最后根据公式计算材料的储能模量E’和损耗因子tan(δ)。本发明专利技术通过直达波在细棒中传播的特性计算得到复杨氏模量，物理意义明确且操作简便，通过对粘弹性细棒中直达波的提取，避免了两端反射波的影响，其参数直接测量频率范围较宽，不限于样品共振频率，且测量结果在宽频范围内连续。

【技术实现步骤摘要】
一种基于直达波提取的粘弹性材料复杨氏模量测量方法
本专利技术涉及粘弹性材料动态力学参数测量领域，具体为一种基于直达波提取的粘弹性材料复杨氏模量连续宽频范围内的直接测量方法。
技术介绍
在粘弹性材料动态力学参数测量领域，目前粘弹性材料复杨氏模量常用的测量技术主要有强迫非共振法、强迫共振法、波速法以及有限元反演法。其中，强迫非共振法采用正弦应力激励试样，使其作受迫振动并产生相应的形变，通过对施加在试样上的应力和应变之间的相位差的测量得到材料的复杨氏模量，其典型的直接测量频率范围为0.01～100Hz，高频范围的参数需通过时温等效原理计算得到。其优点是低频测量精度高，缺点为通过时温等效拓展得到的高频数据非直接测量结果，误差无法估量。强迫共振法主要是利用一宽频信号对棒状样品进行激励，对纵向振动样品的自由端以及固定端的纵向振动响应进行测量，从而得到其自由端和固定端的振动幅度比曲线，继而通过共振时幅值比得到共振频率处的复杨氏模量。其优点是信噪比高，缺点是测量结果局限于离散的共振频率点。波速法主要是利用单频信号对棒状样品进行纵向激励，利用两台激光测振仪对样品某位置处两侧面的横向振动分别进行测量，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于直达波提取的粘弹性材料复杨氏模量测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：通过以下过程获得测量系统的脉冲响应函数H(ω)：信号发生器发送宽带脉冲信号至激振器，所述宽带脉冲信号的傅里叶变换结果为H1(ω)，激振器的激振端作纵向振动，测量激振端的纵向振动信号，得到纵向振动信号的傅里叶变换结果为H2(ω)；得到测量系统的脉冲响应函数为H(ω)＝H2(ω)/H1(ω)；步骤2：根据步骤1得到的测量系统的脉冲响应函数H(ω)，得到当要求激振器激振端激励信号的傅里叶变换结果为H3(ω)时，信号发生器需要输出的信号的傅里叶变换结果为H0(ω)＝H3(ω)/H(ω)，对H0(ω)进行反傅里叶变换得到...

【技术特征摘要】
1.一种基于直达波提取的粘弹性材料复杨氏模量测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：通过以下过程获得测量系统的脉冲响应函数H(ω)：信号发生器发送宽带脉冲信号至激振器，所述宽带脉冲信号的傅里叶变换结果为H1(ω)，激振器的激振端作纵向振动，测量激振端的纵向振动信号，得到纵向振动信号的傅里叶变换结果为H2(ω)；得到测量系统的脉冲响应函数为H(ω)＝H2(ω)/H1(ω)；步骤2：根据步骤1得到的测量系统的脉冲响应函数H(ω)，得到当要求激振器激振端激励信号的傅里叶变换结果为H3(ω)时，信号发生器需要输出的信号的傅里叶变换结果为H0(ω)＝H3(ω)/H(ω)，对H0(ω)进行反傅里叶变换得到时域信号S(t)；步骤3：将测量样品加工为横截面为矩形的棒状结构；测量样品一端自由，另一端竖直粘连在激振器的激振端；信号发生器将时域信号S(t)发送到激振器，分别测量样品固定端和样品自由端的纵向振动信号；得到样品固定端纵向振动信号的傅里叶变换结果为Vg(ω)，样品自由端纵向振动信号的傅里叶变换结果为Vz(ω)；步骤4：得到样品固定端处直达波的傅里叶变换结果为Vg(ω)，样品自由端处直达波的傅里叶变换结果为VT(ω)：

【专利技术属性】
技术研发人员：侯宏，卫政宇，杨建华，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61