本文件规定了利用共振法测定弹性材料动态弹性性能的试验方法。该方法基于试样的几何尺寸、质量及其机械共振频率，通过测量这些参数计算材料的动态弹性模量。其中，动态杨氏模量通过弯曲振动模态的共振频率确定，动态剪切模量通过扭转共振振动确定，二者结合可计算泊松比。
本方法适用于弹性、均匀且各向同性的材料。对于复合材料，虽可进行测试，但需考虑增强体特性（如体积分数、形态、分布及界面结合等）对弹性性能的影响。本方法不适用于存在主要裂纹或气孔的试样，亦不适用于无法制成均匀矩形或圆形截面的材料。
本文件描述了高温炉和低温柜的使用，用于测定-195至1200摄氏度范围内动态弹性模量随温度的变化。此外，本方法经修改后可用于质量控制，通过设定特定几何与质量试样的共振频率范围进行合格判定，无需测定实际模量值。
需注意，针对特定材料，存在其他基于声共振或振动脉冲激发的专用标准，其具体规定（如试样尺寸等）可能与本方法存在差异。
| 术语 | 描述 |
|---|---|
| 动态机械测量 dynamic mechanical measurement | 一种技术，其中测量物质在振荡施加力或位移下的模量或阻尼，或两者，作为温度、频率或时间的函数，或两者的组合。 |
| 弹性极限 elastic limit | 材料在完全释放应力后，能够承受而不产生永久应变的最大应力。 |
| 弹性模量 elastic modulus | 比例极限以下应力与应变的比值。 |
| 泊松比 Poisson's ratio | 材料在比例极限以下均匀分布的轴向应力作用下，横向应变与相应轴向应变之比的绝对值。 |
| 比例极限 proportional limit | 材料能够承受而不偏离应力与应变比例关系（胡克定律）的最大应力。 |
| 剪切模量 shear modulus | 剪切或扭转的弹性模量。也称为刚性模量或扭转模量。 |
| 杨氏模量 Young's modulus | 拉伸或压缩的弹性模量。 |
| 波腹 anti-nodes | 共振中的无约束细长杆或棒包含两个或多个具有局部最大位移的位置，称为波腹。对于基频弯曲共振，波腹位于试样的两端和中心。 |
| 弹性 elastic | 材料的属性，使得在弹性极限内施加应力将导致瞬时和均匀的变形，在去除应力后变形将消除，物体瞬间恢复到原始尺寸和形状且无能量损失。大多数弹性材料足够符合此定义，使此共振测试有效。 |
| 弯曲振动 flexural vibrations | 当细长杆或棒中的振荡在垂直于长度维度的垂直平面内时，振动被称为处于弯曲模式。 |
| 均匀 homogeneous | 试样的状态，其成分和密度均匀，使得从原始试样中取出的任何较小试样都能代表整体。实际上，只要测试试样的几何尺寸相对于单个晶粒、晶体或组件的尺寸足够大，该物体可被视为均匀。 |
| 各向同性 isotropic | 试样的状态，其弹性性能值在材料的所有方向上相同。如果材料是均匀的，并且相、晶：妥榧呈随机分布和取向，则材料在宏观尺度上被视为各向同性。 |
| 波节 nodes | 共振中的细长杆或棒包含一个或多个具有恒定零位移的位置，称为波节。对于基频弯曲共振，波节位于距两端 0.224 L 处，其中 L 是试样的长度。 |
| 共振 resonance | 当施加的频率使得给定驱动力的 resultant 位移达到最大值时，被驱动进入 3.2.3 或 3.2.9 所述振动模式之一的细长杆或棒被称为处于共振状态。共振频率是由弹性模量、质量和测试试样尺寸决定的自然振动频率。 |
| 细长杆或棒 slender rod or bar | 在动态弹性性能测试中，长度与最小横截面尺寸之比至少为 5，且优选在 20 到 25 范围内的试样。 |
| 扭转振动 torsional vibrations | 当细长杆或棒的每个横截平面中的振荡使得该平面围绕长度维度轴扭曲时，振动被称为处于扭转模式。 |
| 低温柜 能够控制加热/冷却，无霜，在选定温度下沿试样长度温度均匀性在±5°C 以内 | 用于在低温下测量动态弹性模量。 |
| 阴极射线示波器 适用于一般实验室工作的任何型号 | 用于测量信号的幅度和频率，通过李萨如图形分析识别共振，包括高阶谐波。 |
| 音频振荡器 具有从约 100 Hz 到至少 30 kHz 的连续可变频率输出，频率漂移不超过 1 Hz/min | 用于产生正弦电压，通过功率放大器和换能器将电信号转换为机械驱动振动。 |
| 频率计数器 最好是数字式，能够测量频率误差在±1 Hz 以内 | 监测音频振荡器输出，提供准确的频率测定。 |
| 高温炉 能够控制加热和冷却，试样区足够大，在测试温度范围内沿长度温度均匀性在±5°C 以内 | 用于在升高温度下测量动态弹性模量。 |
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