[發明專利]一種測試玻璃板彈性模量和剪切模量的測試方法

在審

• 申請號: 201810861382.5
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109187232A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 劉科燕;郭萍莉;謝競申;王帥;姜陽飛;孔令歆
• 申請（專利權）人: 彩虹顯示器件股份有限公司
• 主分類號: G01N3/30
• 分類號: G01N3/30;G01N3/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明提供一種測試玻璃板彈性模量和剪切模量的測試方法，屬于材料測試技術領域，包括步驟制備測試試樣，其中試樣為條狀玻璃板；測量試樣的實際長度L，寬度b和厚度h，并測量試樣的質量m；確定并標記第一敲擊點和第一接收點以及第二敲擊點和第二接收點；采用共振法敲擊試樣，將測針置于第一接收點，敲擊第一敲擊點，得到彈性頻率，將測針置于第二接收點，敲擊第二敲擊點，得到剪切頻率；用所測試樣的長度L、寬度b、厚度h、質量m、彈性頻率和剪切頻率計算，得到試樣的彈性模量、剪切模量和泊松比。測試過程簡單耗時短，測試過程對于試樣無損壞，屬于無損測試，可實現多次測試和重復測試，測試效率高，且測試精度高。

技術領域

本發明涉及材料測試技術領域，具體為一種測試玻璃彈性模量和剪切模量的測試方法。

背景技術

彈性模量是材料重要的性能參數，從宏觀角度來講，彈性模量是衡量物體抵抗彈性變形能力的大小，從微觀角度來說，則是原子、離子或分子之間鍵合強度的反映。模量的測試方法歸納起來可分為兩類：靜力法和動力法。靜力法是在靜載荷下，通過測量應力與應變建立它們之間的關系曲線，然后根據胡克定律以彈性形變區的線性關系計算模量值。與靜力法不同，動力法是利用材料的彈性模量與所制成試棒的本征頻率或彈性應力波在材料介質中傳播速度之間的關系進行測定和計算。

目前各種材料的彈性性能，通常優先考慮由基于聲頻和超聲振動的動力法來確定。這是因為動態法除了能給出較準確的結果外，與靜力法相比它還具有方法的靈活性，即在對試樣沒有很強的作用下，可以在同一試樣上跟蹤研究不同的連續變化因素與彈性模量的關系。最常用的動態測試方法之一是晶體中的應變周期性的變化，但是這些應變伴隨著原子間距的變化。因此，由于結構上周期性地壓縮和膨脹，晶體中形成彈性波。彈性模量和剛性常數與橫波、縱波的傳播速度之間有明確的關系，因此可以通過測量聲波的傳播速度后可用來確定其彈性性質。

動態法中采用懸掛法來測量彈性模量、剪切模量和泊松比是普遍常用的方法，但此方法不易找到其基點，重復性不是很高，操作具有不安全性和不便利性的特點。因此尋找一種簡易可行的測定薄玻璃板的彈性模量與剪切模量值得方法是十分有必要的。可應用于工業過程優化，產品質量控制，來料檢測，產品開發域應用研究以及基礎材料科學研究等領域。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種測試玻璃彈性模量和剪切模量的測試方法，該方法能實現無損測試，且測試精度準確率高，測試具有高效簡便性。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種測試玻璃板彈性模量和剪切模量的測試方法，包括如下步驟：

步驟S1，制備測試試樣，其中試樣為條狀玻璃板；

步驟S2，測量步驟S1中制備的試樣的實際長度L，寬度b和厚度h，并測量試樣的質量m；

步驟S3，確定并標記第一敲擊點和第一接收點以及第二敲擊點和第二接收點，第一敲擊點位于試樣中心點位置，第一接收點位于試樣寬度方向的中線上距離一側邊0.224L的位置，第二敲擊點位于距離矩形試樣一個短邊0.224L位置的線和一個長邊交點處，第二接收點位于距離矩形試樣另一個短邊0.224L位置的線上并且距另一個長邊0.25b處；

步驟S4，采用共振法敲擊試樣，將測針置于第一接收點，敲擊第一敲擊點，得到彈性頻率，將測針置于第二接收點，敲擊第二敲擊點，得到剪切頻率；

步驟S5，用測得試樣的長度L、寬度b、厚度h、質量m、彈性頻率和剪切頻率f，計算得到試樣的彈性模量、剪切模量和泊松比。

可選的，步驟S1中，制備測試試樣的理論尺寸為30mmx100mm。

可選的，步驟S1之前還包括對待測試樣進行拋光。

可選的，步驟S4中測針垂直于試樣表面。