The uncertainties calculation of acoust ic method for measurement of dissi- pative properties of heteroge neous non-metallic materials.

Abstract

The effective use of heterogeneous non- metallic materials and structures needs measurement of reliable values of dissipation characteristics, as well as common factors of their change during the loading pro cess. Aim: The aim of this study is to prepare the budget for measurement un certainty of dissipative properties of composite materials. Materials and Meth- ods: The method used to study the vibrational energy dissipation ch aracteristics based on coupling of vibrations damping decrement and acoustic velocity in a non-metallic heterogeneous material is reviewed. The proposed method allo ws finding the dependence of da mping on vibrations amplitude and frequency of strain-stress state of material. Results: Research of the accuracy of measurement method during the definition of decrement attenuation of fluctu ations in synthegran was performed. The in ternational approach for evaluation of m easurements quality is used. It includes the common practice international ru les for uncertainty expression and their summation. These rule s are used as internationally acknowledged confidence measure to the measurem ent results, which includes testing. The uncertainties budgeting of acous- tic method for measurement of dissipative properties of materials were compiled. Conclusions: It was defined that there are two groups of reasons resulting in errors during measurement of materials dissi pative properties. The first group of errors contains of param eters changing of calibrated bump in tolerance limits, di splacement of sensor in repeated placeme nt to measurement point, layer thickness vari ation of con- tact agent because of irregular hold-down of resolvers to control surf ace, inaccuracy in reading a nd etc. The second group of e rrors is linked with density and Poisson’s ratio measurement errors, distance be tween sensors, time difference between signals of vibroacoustic sensors.

Ефективне використання неметалевих гетерогенних матеріалів та конструкцій з них потребує вимірювання достовірних значень характеристик дисипації , а також закономірності їх змінення в про - цесі навантаження . Мета : Метою дослідження є складання бюджету невизначеностей вимірювання дисипативних властивостей композиційних матеріалів . Матеріали і методи : Розглянуто метод дослідження характеристик розсіювання енергії коливань , заснований на зв ’ язку декременту затухання коливань та швидкості розповсюдження акустичних хвиль в неметалевому гетероген - ному матеріалі . Запропонований метод дослідження дає можливість виявити залежність демпфування від амплітуди та частоти коливань , напружено - деформованого стану матеріалу . Результати : Проведено дослідження точності методу вимірювання при визначені декременту затухання коливань в синтеграні . Підхід , який використано для оцінювання якості вимірювань , включає єдині в міжнародній практиці правила вираження невизначеностей та їх підсумовування . Складено бюджет невизначеностей акус - тичного методу вимірювання дисипативних властивостей матеріалів . Висновки : Було встановлено , що існують дві групи причин , які призводять до помилок при вимірюваннях дисипативних властивостей матеріалів . До першої групи причин відносяться змінен - ня параметрів тарованого удару в допустимих межах , зміщення датчиків при повторному встановленні в точку вимірювання , коли - вання товщини шару контактної речовини внаслідок нерівномірного притискання перетворювачів до поверхні контролю , неточ - ність зчитування показань та ін . Друга група помилок пов ’ язана з похибками вимірювання щільності та коефіцієнту Пуассона ма - теріалу , відстані між датчиками , різниці в часі сигналів від віброакустичних датчиків .