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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag September 25, 2009

Dehnungsabhängige Dämpfungsmessungen an abklingenden Biegeschwingungen von Werkstoffen (Strain-Dependent Damping of Materials Measured with Decaying Bending Oscillations)

J. Göken and Werner Riehemann
From the journal

Die Dämpfung mechanischer Schwingungen in Festkörpern ist eine Auswirkung der inneren Reibung. Die Ermittlung der Dämpfungseigenschaften von Werkstoffen ist nicht nur für technische Anwendungen wichtig, sondern stellt eine zerstörungsfreie Analysemethode dar, die Rückschlüsse auf die Mikrostruktur zulässt. Es wird eine Messapparatur vorgestellt, in der eine Biegeprobe mittels elektromagnetischer Rückkopplung zur Resonanzfrequenz mit vorbestimmbarer Maximalamplitude angeregt wird und aus dessen frei abklingenden Biegeschwingungen automatisch und computergestützt der Elastizitätsmodul und die dehnungsabhängige Dämpfung bestimmt werden. Die vorliegende kompakte Anlage ist so konstruiert, dass die Einkopplung äußerer Schwingungen am Ort der Biegeprobe minimal ist und die Eigendämpfung der vorliegenden Anlage nur etwa δ = 5 · 10−4 beträgt. Es lassen sich Dehnungen von 10−5 bis über 10−3, d.h. bis Dehnungen in Größenordnung der Streckgrenze, erzielen, sodass auch plastische Effekte und Effekte der Rissentstehung und des Risswachstums untersucht werden können.

The damping of mechanical oscillations in solids is an effect of internal friction. The determination of the damping characteristics of materials is not only important for technical applications but also represents a non-destructive method for testing which permits conclusions about the microstructure. An experimental set-up is introduced exciting a bending beam to resonance bending vibrations by electromechanical feedback with determinable maximum amplitude. From the free decay of bending vibrations of the sample-under-test the elasticity modulus and strain-dependent damping are received automatically. The compact apparatus presented allows only a small mechanical coupling of the bending beam with external vibrations and has a low self-damping of about δ = 5 · 10−4. Material strains of about 10−5 up to over 10−3, that means that strains in the order of the tensile yield strength can be realised allowing the investigation of plastic effects and effects of crack generation and crack propagation.

Published Online: 2009-09-25
Published in Print: 2001-12
Downloaded on 1.12.2022 from frontend.live.degruyter.dgbricks.com/document/doi/10.1524/teme.2001.68.12.535/html
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