无损伤测定物质弹性的方法及装置

摘要

到目前为止,检测材料的弹性参数的各种方法大都是在样品上,而不是在实际工件上进行的。本发明能够直接在工件上无损伤地测定工件材料的弹性。为了无损伤地测定工件(1)的弹性(见图6),用加载装置(7)把透明材料制成的压头(2)压向工件(1)。压头的两主曲面的主曲率半径已知。由于弹性变形在工件(1)和压头(2)之间会出现一个接触面(3)。光学系统(4)和(6)经透明的压头照射在接触面上。在加载的同时通过一测长装置(5)对接触面的大小进行测定,通过力传感器(8)测定法向力,然后,根据赫兹公式,利用法向力、接触面尺寸和主曲率半径求出材料的弹性值。本发明尤其适用于无损伤地测定材料的弹性,特别是在科研和质量监控中对实际工件进行测定。

主权项

1.一种无损测量材料弹性，尤其是塑料材料弹性的方法，其特征在于：将一由透明材料制成的压头用一恒定或变化的法向力压在待测工件上，该压头表面具有两个主曲率半径，且该主曲率半径已知或可测；在施加法向力的同时，用透射过压头的光照射在压头和工件之间由于弹性变形而产生的接触面上，并由一测长装置测定接触面尺寸；利用接触面的尺寸、法向力及主曲率半径，根据赫兹公式计算工件材料的弹性，即接触模量，并由此导出弹性模量。