Research of elastic properties of materials by using vibration methods

Abstract

Dynamic vibrational method, which includes new technologies and possibilities to research the elastic properties with great accuracy and small loses of specimens and time, is submitted and investigated in the final thesis for the master`s degree. Several static and dynamic methods of examination to identify the elastic properties and the differences between them are presented and analyzed. During the final thesis, the dynamic method of investigation was adapted to test the several different specimens. Method is based on fixed-free forced and free vibrations of rectangular shaped beams to identify natural frequencies and associated mode shapes of them. Elastic properties of each specimen were determined by analytical calculations with obtained experimental data, when the derived equations where checked by the data from simulations before. Young’s modulus values of most important object, Copper-Niobium micro-composite wire, obtained from tensile test and vibration test were compared. After the execution of the experiment conclusions and recommendations were presented. Structure: introduction, analysis of literature, theory of the method, analytical background with check of the calculations, experiment and evaluation of results, conclusions and recommendations, references. Thesis consists of: 56 pages without appendixes, 51 figures, 13 tables, 13 references. Appendixes included.

Magistro baigiamajame darbe yra pateikiamas bei ištiriamas dinaminis vibracinis metodas, kuris įtraukia naujas technologijas ir galimybes tirti medžiagų tamprumines savybes su pakankamai geru tikslumu ir mažais laiko bei bandinių nuostoliais. Darbe buvo pristatyta ir išanalizuota keletą statinių bei dinaminių tyrimo metodų skirtų nustatyti tamprumines savybes, bei įvardinti skirtumai tarp jų. Baigiamajame darbe buvo pritaikytas dinaminis metodas, siekiant ištirti keletą bandinių. Šis metodas yra paremtas įtvirtintolaisvo stačiakampio strypo laisvaisiais ir priverstiniais virpesiais, siekiant nustatyti jų savuosius dažnius ir susijusias virpesių formas. Bandinių tampruminės savybės buvo apibrėžtos panaudojant analitinius skaičiavimus ir eksperimentinius duomenis, prieš tai patikrinus išvestas formules su simuliacijų duomenimis. Svarbiausio bandinio, Vario-Niobio mikro-kompozito laido, Jungo modulių vertės buvo gautos iš tempimo ir vibracinių bandymų ir po palygintos. Po eksperimento įvykdymo buvo pateiktos išvados ir rekomendacijos. Darbą sudaro šios dalys: įvadas, literatūros apžvalga, metodo teorija, analitinis metodo pagrindas su skaičiavimų patikrinimu, eksperimentinis tyrimas ir rezultatų gavimas, išvados ir rekomendacijos, literatūra. Darbo apimtis: 56 puslapiai be priedų, 51 iliustracija, 13 lentelių, 13 šaltinių. Atskirai pridedami darbo priedai.