ГОСТ Р ИСО 18437-5-2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Вибрация и удар. Определение динамических механических свойств вязкоупругих материалов. Часть 5. Определение коэффициента Пуассона с применением метода конечных элементов

4. Принципы измерений

 

Значение коэффициента Пуассона редко заявляется изготовителями материалов, в то время как определение коэффициента Пуассона способами численного анализа с использованием метода конечных элементов представляет собой трудную задачу. Причина заключается в том, что значение коэффициента Пуассона для вязкоупругих материалов близко к 0,5, а результаты численных расчетов именно в данном диапазоне наиболее чувствительны к небольшим отклонениям в значении измеряемой величины. В настоящем стандарте коэффициент Пуассона вязкоупругих и пористоупругих материалов определяется квазистатическим методом. Метод основан на использовании зависимостей между жесткостью при сжатии, модулем Юнга, коэффициентом Пуассона и коэффициентом формы, полученных методом конечных осесимметричных элементов для дискового образца при его статическом сжатии. При этом учитывается поперечное расширение диска при его сжатии между двумя жесткими пластинами, с которыми диск соединен. Испытания на сжатие используют для измерений жесткости образца.

Результаты измерений методами настоящего стандарта будут достоверными при выполнении следующих условий:

a) линейность динамического поведения виброизолятора;

Примечание 1. Удовлетворяющий данному условию виброизолятор может включать в себя упругие элементы с нелинейной зависимостью прогиба от статической нагрузки при условии, что при данной статической нагрузке все эти элементы демонстрируют линейность отклика при воздействиях малых амплитуд.

 

b) равномерное распределение поверхностей контактов виброизолятора со смежными конструкциями, по которым воспринимается и передается вибрация;

c) отсутствие взаимодействия между виброизолятором и окружающей средой (обычно воздухом).

Примечание 2. Для виброизоляторов, изготовленных из пористоупругих материалов, таких как пенопропилен, данное условие выполняется, как правило, на частотах ниже 100 Гц.

 

Коэффициент Пуассона может быть также определен через другие характеристики упругости, такие как объемный модуль упругости и модуль сдвига [7]. Однако это сопряжено со значительными трудностями эксперимента. Как вариант, коэффициент Пуассона может быть определен прямым методом с использованием лазерного виброметра, позволяющего измерять поперечные расширения образца.