герб

ГОСТы

флаг

ГОСТ 16483.31-74 Древесина. Резонансный метод определения модулей упругости и сдвига и декремента колебаний

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ДРЕВЕСИНА
Резонансный метод определения модулей упругости и сдвига и декремента
колебаний

ГОСТ
16483.31-74*

Wood. Resonance method for determination of modulus of elasticity and
shear and decrement vibrations

Взамен
ГОСТ 15890-70

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26.03.74 № 689 дата введения установлена

01.07.75

Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрология н сертификации (ИУС П-12-94)

Настоящий стандарт распространяется на древесину и устанавливает резонансный метод определения модуля упругости вдоль волокон древесины, модулей сдвига в радиальной и тангентальной плоскостях при продольной нагрузке и логарифмического декремента колебаний - показателя рассеяния энергии.

Сущность метода заключается в возбуждении у образца со свободными концами продольных колебаний основной гармоники и изгибных колебаний второго обертона. По частотам резонансных колебаний определяют модуль упругости и модуля сдвига, а по ширине резонансных пиков - логарифмический декремент колебаний.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1143-78.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

1.1. Для проведения испытаний применяют:

резонансную установку (см. черт. 1) или подобную ей с погрешность измерения частоты колебаний не более 0,1 Гц, обеспечивающую закрепление образца с помощью игл, возбуждение и измерение колебаний с использованием электромагнитных преобразователей;

линейку измерительную металлическую по ГОСТ 427-75 с ценой деления 1 мм;

штангенциркуль по ГОСТ 166-89 с погрешностью измерения не более 0,1 мм;

весы с погрешностью взвешивания не более 0,1 г;

аппаратуру и материалы для определения влажности древесины по ГОСТ 16483.7 -71 .

Схема резонансной установки

1 - генератор сигналов; 2 - электромагнитный возбудитель колебаний; 3 - электромагнитный датчик колебаний; 4 - электронный милливольтметр по ГОСТ 22261-94; 5 - частотомер по ГОСТ 7590-93; 6 - опорное устройство; 7- образец с ферромагнитными пластинками
Черт. 1

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

2.1. Образцы изготовляют в форме прямоугольного бруска размерами 20 ´ 20 ´ 300 мм. Точность изготовления, влажность и количество образцов должны соответствовать требованиям ГОСТ 16483.0-89.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Ширину образца b в радиальном и высоту h в тангентальном направлениях измеряют на середине длины образца с погрешностью не более 0,1 мм. Длину образца l измеряют с погрешностью не более 1 мм.

3.2. Образец взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.

3.3. На каждой боковой поверхности образца в точке пересечения диагоналей высверливают отверстие глубиной 7 - 8 мм и диаметром 0,8 мм под иглы опорного устройства.

3.4. На каждый образец прикрепляют по шесть ферромагнитных пластинок или пластинок из другого подобного материала: по одной на торцы при возбуждении продольных колебаний и по две на радиальную и тангентальную поверхности при возбуждении изгибных колебаний.

Пластинки на торцах должны быть расположены в их центральной части, а на боковых поверхностях - на концах образца, так чтобы край пластинки совпадал с ребром торца. Рекомендуемые размеры пластинок 5 ´ 5 мм.

Масса одновременно прикрепляемых пластинок не должна превышать 1 г.

3.5. Образец с пластинками взвешивают с погрешностью не более 0,1 г и закрепляют на опорном устройстве с помощью вертикальных игл диаметром 1 мм, длиной около 10 мм.

3.6. Для возбуждения продольных колебаний возбудитель и датчик подводят к торцам образца (см. черт. 2, а). Расстояние между образцом и возбудителем или датчиком не должно быть более 1 мм. Не допускается соприкосновение возбудителя или датчика с образцом.

Схема расположения возбудителя и датчика при продольных и изгибных колебаниях

1 - образец; 2 - возбудитель колебаний; 3 - датчик колебаний; 4 - опорное устройство
Черт. 2

3.7. Напряжение на возбудитель подают с генератора сигналов. Изменяя частоту сигналов от 6 до 12 кГц, по максимальному отклонению стрелки милливольтметра определяют резонанс продольных колебаний основной гармоники. Частоты продольных резонансных колебаний и колебаний, амплитуда которых равна половине резонансной, измеряют с погрешностью не более 1 Гц.

3.8. Для возбуждения изгибных колебаний возбудитель и датчик устанавливают на опорном устройстве под образцом (см. черт. 2, б).

Расстояние между образцом и возбудителем или датчиком не должно быть более 2 мм. Не допускается соприкосновение возбудителя или датчика с образцом.

3.9. Определение резонанса изгибных колебаний второго обертона производят, как указано в п. 3.7, изменяя частоту сигналов от 1,5 до 3,5 кГц. Частоты изгибных резонансных колебаний и колебаний, амплитуда которых равна половине резонансной, измеряют с погрешностью не более 0,1 Гц.

3.10. Для возбуждения изгибных колебаний в другой плоскости меняют положение образца на опорном устройстве с соблюдением требований п. 3.8 и выполняют измерения, как указано в п. 3.9.

3.11. После испытания определяют влажность образцов с погрешностью не более 1 % по ГОСТ 16483.7 -71 .

Пробу для определения влажности выпиливают из средней части образца по всему поперечному сечению. Для определения средней влажности испытанных образцов допускается отбирать каждый второй образец.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Модуль упругости ( EW ) образцов с влажностью W в момент испытания вычисляют с точностью до 25 МПа по формуле

где b , h , l - соответственно ширина, высота и длина образца, м (см);

m - масса образца без пластинок, кг;

f пр - резонансная частота продольных колебаний основной гармоники образца, Гц;

β - поправка на массу прикрепленных пластинок, равная отношению массы образца с пластинками к массе образца без пластинок и рассчитываемая с погрешностью не более 0,5·10-2.

4.2. Модуль упругости образцов с влажностью, отличающейся от 12 % более чем на 1 %, в пределах от 8 до 20 %, пересчитывают к влажности 12 % с точностью до 25 МПа по формуле

где 1·10-2 - поправочный коэффициент на влажность для всех пород древесины;

W - влажность образцов в момент испытания, %.

Модуль упругости образцов с влажностью, равной или больше предела насыщения клеточных стенок, пересчитывают к влажности 12 % с точностью до 25 МПа по формуле

где  - пересчетный коэффициент при влажности 30 %, равный:

1,25 - для хвойных пород; 1,12 - для кольцесосудистых пород; 1,30 - для бука; 1,23 - для березы и других рассеяннососудистых пород.

4.3. При необходимости модуль упругости образцов пересчитывают к влажности 15 % с точностью до 25 МПа по формулам:

для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности

где 1·10-2 - поправочный коэффициент на влажность для всех пород древесины;

для образцов с влажностью, равной или больше предела насыщения клеточных стенок

где  - пересчетный коэффициент при влажности 30 %, равный:

1,21 - для хвойных пород; 1,09 - для кольцесосудистых пород; 1,26 - для бука; 1,19 - для березы и других рассеяннососудистых пород.

4.4. Модуль сдвига ( GW ) образцов с влажностью W в момент испытания вычисляют для Gra и Gta с точностью до 25 МПа по формуле

где f изг - резонансная частота изгибных колебаний второго обертона в радиальной плоскости для Gra и в тангентальной плоскости для Gta , Гц;

4.5. Модуль сдвига образцов с влажностью, отличающейся от 12 % более чем на 1 %, в пределах от 8 до 20 %, пересчитывают к влажности 12 % с точностью до 25 МПа по формуле

где 3·10-2 - поправочный коэффициент на влажность для всех пород древесины.

Модули сдвига образцов с влажностью, равной или больше предела насыщения клеточных стенок, пересчитывают к влажности 12 % с точностью до 25 МПа, по формуле

где  - пересчетный коэффициент при влажности 30 %, равный 2,18 для всех пород древесины.

4.6. При необходимости модуль сдвига образцов пересчитывают к влажности 15 % с точностью до 25 МПа по формулам:

для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности

где 3·10-2- поправочный коэффициент на влажность для всех пород древесины;

для образцов с влажностью, равной или больше предела насыщения клеточных стенок

где  - пересчетный коэффициент при влажности 30 %, равный 1,82 для всех пород древесины.

4.7. Логарифмические декременты продольных или изгибных колебаний (δ) вычисляют с точностью до 0,5·10-4 Нп по формулам:

где f 'пр ; f ''пр и f 'изг ; f ''изг - соответственно частоты продольных и изгибных колебаний с амплитудой, равной половине резонансной, Гц.

4.8. Результаты измерений и расчетов заносят в протокол испытаний, форма которого приведена в приложении.

Разд. 4. (Измененная редакция, Изм. № 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ
определения модулей упругости и сдвига в декремента колебаний

Порода______________________________________

Температура воздуха Θ, ° C _____________________

Степень насыщенности влагой воздуха φ, %______

№ пп.

Марка образца

Размеры образца, мм

Масса образца, m , г

Частота колебаний, Гц

продольных основной гармоники

изгибных второго обертона в плоскостях

Длина l

Ширина b

Высота h

без пластинок

С пластинками

f пр

f 'пр

f ''пр

радиальной

тангентальной

f изг

f 'изг

f ''изг

f изг

f 'изг

f ''изг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Продолжение таблицы

Влажность W , %

Поправка на массу пластинок, β

Модуль упругости EW , 108 Па

Модуль сдвига, МПа

Декремент колебаний, 5·10-4 Нп

Gta

Gra

продольных

изгибных в плоскостях

радиальной

тангентальной

17

18

19

20

21

22

23

24

«_____»_________________19_____

Подпись _________________________

ПРИЛОЖЕНИЕ (Измененная редакция, Изм. № 2 ).

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Армирование Входной контроль материалов Гайка гост Гост 1759 0 87 Заземление электроустановок Катет сварного шва Мпбээ Ок 016 94 Плиты покрытия размеры Правила оформления документов Снип 2 04 08 87 Снип 23 01 99 строительная климатология Средства защиты в электроустановках Схема подключения однофазного счетчика Ультрафиолетовые лампы для обеззараживания помещений