Dynamische Messung des Elastizitätsmoduls von 295 K bis 6 K

Authors: J. Zhang, A. Nyilas, and B. Obst, Karlsruhe Nuclear Research Centre

Zusammenfassung

Ein Wandlersystem basierend auf Dehnungsmessstreifentechnologie wurde entwickelt und auf stabförmige Proben zur Bestimmung des dynamischen Elastizitätsmoduls angewendet. Das System wurde in einem Durchfluss-Kryostaten installiert, der im Temperaturbereich 295-6 K arbeitet. Die angepasste Technik ist die mechanische Fernanregung des Stabes als Kragbalken und die Online-Bestimmung der fundamentalen Eigenfrequenz mittels eines kommerziell erhältlichen elektronischen Instruments. Diese einfache und wirtschaftliche Methode ist in der Lage, den dynamischen Elastizitätsmodul, E, und Schubmodul, G, des Materials mit hoher Genauigkeit zu messen (Fehler < +/- 2,0%). Die Poissonzahl, ν, kann daher aus den gemessenen Werten von E und G bestimmt werden. Sechs verschiedene Ingenieurwerkstoffe wurden hinsichtlich ihrer elastischen Eigenschaften zwischen 295 und 6 K charakterisiert. Die Messungen des dynamischen Elastizitätsmoduls in Abhängigkeit von der Temperatur wurden mit den Ergebnissen statischer Spannungs-Dehnungs-Messungen verglichen, die in derselben Prüfanlage durchgeführt wurden.