[发明专利]同步动态测定木材弹性模量、剪切模量和泊松比的方法

摘要

本发明提供一种方法简单，成本低廉，结果准确的同步动态测定木材弹性模量、剪切模量和泊松比的方法，在长l、宽b、厚h的一端固定的悬臂板上、下板面上分别贴0⁰应变片和75⁰应变片；敲击悬臂板自由端角点，激发悬臂板自由振动；0⁰应变片和75⁰应变片均采用半桥接法，双通道动态应变仪同时将0⁰应变片、75⁰应变片的应变放大且转换为电压信号输出,再经放大、滤波、AD转换后处理，显示出应变频谱；从频谱上读取试件的一阶弯曲频率f_b和一阶扭转频率f_t以及一阶弯曲频率f_b处的0⁰应变片和75⁰应变片的线性谱幅值；木材密度为ρ,以下式计算弹性模量E、剪切模量G和泊松比μ：其中:振形系数C₁、C₂的值与材料和悬臂板试件尺寸有关。

主权项

1.同步动态测定木材弹性模量、剪切模量和泊松比的方法，悬臂板的长l、宽b、厚h，悬臂板长度方向的一端固定；其特征是：悬臂板上、下板面分别用A、B面表示,在A、B面上分别贴0°应变片和75°应变片；0°应变片应变栅纵向中心线位于悬臂板中心线上，75°应变片与悬臂板中心线夹角为75°；0°、75°应变片的应变栅中心点在一直线上，该直线与固定端距离为x/l，x/l依赖于悬臂板的长宽比和板材密度；A、B面75°应变片位于悬臂板中心线两侧,且到悬臂板中心线等距；敲击悬臂板自由端角点，激发悬臂板自由振动；A、B两面的0°应变片和75°应变片均采用半桥接法，双通道动态应变仪同时将0°应变片、75°应变片的应变放大且转换为电压信号输出,再用信号调理仪将信号放大、滤波，后经AD转换将模拟信号变为数字信号,应用信号和系统分析软件处理，显示出应变频谱；从频谱上读取试件的一阶弯曲频率f_b和一阶扭转频率f_t以及一阶弯曲频率f_b处的0°应变片和75°应变片的线性谱幅值；从试件的一阶弯曲频率f_b获得板材弹性模量E、从试件一阶扭转频率f_t和一阶弯曲频率f_b获得板材剪切模量G、从一阶弯曲频率f_b处的0°应变片和75°应变片的线性谱幅值获得泊松比μ，木材密度为ρ,具体推算公式如下：弹性模量E：剪切模量G：其中:振形系数C₁、C₂的值与悬臂板材料和悬臂板试件尺寸有关；泊松比μ：