[發明專利]薄玻璃彈性模量測試方法及裝置

在審

• 申請號: 202110959489.5
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113790954A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 王肖義;李瑞佼;王世嵐;胡恒廣
• 申請（專利權）人: 河北光興半導體技術有限公司;東旭科技集團有限公司
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/38;G01N3/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本申請實施例提供一種薄玻璃彈性模量測試方法及裝置。方法包括：確定薄玻璃樣品的樣品數據；對樣品設置夾持線，其中夾持線至少包括第一夾持線和第二夾持線，在第一夾持線的一側設置信號接收處，在第二夾持線與樣品的接觸區域設置激勵處；獲取第二夾持線的激勵信號，激勵信號是根據激勵處在第二夾持線上選取一個挑起點，利用預設工具在挑起點上將第二夾持線挑起預設高度后引起樣品振動產生的；根據激勵信號確定第二夾持線的激振頻率；根據樣品數據和激振頻率確定樣品的楊氏模量、剪切模量以及泊松比。當選取的玻璃樣品厚度越來越小，樣品質量相應地變輕，兩端采用夾持線夾持樣品不易松動，所獲取的激振信號重復性高，測試的精度更高。

技術領域

本申請涉及材料性能測試領域，具體涉及一種薄玻璃彈性模量測試方法及裝置。

背景技術

在材料性能測試領域內，脈沖激振法是常用的彈性模量的測試方法，但脈沖激振法對測試樣品的尺寸有局限性，一般要求樣品的標準尺寸為100mm×30mm×10mm。隨著玻璃的發展與需要，玻璃的厚度越來越小，質量也相應地變輕，因此，采用脈沖激振法測試玻璃的彈性模量時，玻璃測試樣品容易移動，導致激振信號弱，難以激勵出有效信號。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種薄玻璃彈性模量測試方法及裝置。

為了實現上述目的，本申請第一面提供一種薄玻璃彈性模量測試方法，包括：

確定薄玻璃樣品的樣品數據；對樣品設置夾持線，其中夾持線至少包括第一夾持線和第二夾持線，在第一夾持線的一側設置信號接收處，在第二夾持線與樣品的接觸區域設置激勵處；獲取第二夾持線的激勵信號，激勵信號是根據激勵處在第二夾持線上選取一個挑起點，利用預設工具在挑起點上將第二夾持線挑起預設高度后引起樣品振動產生的；根據激勵信號確定第二夾持線的激振頻率；根據樣品數據和激振頻率確定樣品的楊氏模量、剪切模量以及泊松比。

可選地，薄玻璃彈性模量測試方法還包括：獲取多個激勵信號，以得到多組測量數據，測量數據包括激振頻率、楊氏模量、剪切模量以及泊松比；根據多組測量數據計算出數據的標準偏差；在標準偏差小于或等于預設偏差閾值的情況下，根據多組測量數據確定樣品的楊氏模量、剪切模量以及泊松比。

可選地，第一夾持線與第二夾持線的設置滿足以下條件：第一夾持線與第二夾持線平行設置；第一夾持線與第二夾持線與樣品的長度方向上垂直放置；第一夾持線與第二夾持線的間距為預設間距值；第一夾持線至樣品第一邊緣的距離，與第二夾持線至樣品第二邊緣的距離相等。

可選地，樣品數據包括樣品的質量、寬度、長度和厚度；激振頻率包括第二夾持線的彎曲頻率；楊氏模量通過公式(1)計算得到：

其中，E表示為楊氏模量，單位為Pa；m表示為樣品的質量，單位為g；b表示為樣品的寬度，單位為mm；L表示為樣品的長度，單位為mm；t表示為樣品的厚度，單位為mm；f_f表示為彎曲頻率，T₁表示為修正因子。

可選地，樣品數據包括樣品的質量、寬度、長度和厚度；激振頻率包括第二夾持線的扭曲頻率；剪切模量通過公式(2)計算得到：

其中，G表示為剪切模量，單位為Pa；m表示為樣品的質量，單位為g；b表示為樣品的寬度，單位為mm；L表示為樣品的長度，單位為mm；t表示為樣品的厚度，單位為mm；f_t表示為扭曲頻率，A為第一表達式，B為第二表達式。

可選地，A的表達式為公式(3)

B的表達式為公式(4)：

可選地，泊松比通過公式(5)計算得到：