ICS 81.040.10 Q 30 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T31544—2015 玻璃材料高温弹性性能试验方法 脉冲激振法 Test method for elastic properties of glass at high temperatures- Impulse excitation of vibration 2015-05-15发布 2016-04-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 31544—2015 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国工业玻璃和特种玻璃标准化技术委员会（SAC/TC447)归口。 本标准主要起草单位：中国建材检验认证集团股份有限公司、中国建筑材料科学研究总院。 本标准参与起草单位：北京国晶辉红外光学科技有限公司、中国建材检验认证集团江苏有限公司、 北京厦荣工程检测有限责任公司、广东中科华大工程技术检测有限公司。 本标准主要起草人：包亦望、万德田、陈国秋、田远、黄万才、邱岩、张伟、刘小根、杨卫平、赵晋武、 赵虎、王庆。 I GB/T31544—2015 玻璃材料高温弹性性能试验方法 脉冲激振法 1范围 能的术语和定义、方法概述、测试系统、试样、测试步骤、计算公式和试验报告。 本标准适用于连续均质的玻璃材料，既可测量某一给定温度点，也可连续测量不同温度点玻璃材料 弹性性能。其他连续均质固体材料可参考使用。 规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T1216外径千分尺 GB/T16839.1热电偶第1部分：分度表 JC/T2172精细陶瓷弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法 脉冲激励法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 弯曲振动 flexural vibration 试样在长度水平面法线方向上的振动。 3.2 扭转振动 torsionvibration 试样在横截面绕着长度方向发生的扭曲振动。 4方法概述 采用脉冲激励器产生机械激励，作用于高温环境下矩形截面试样，引起试样的振动，测量试样的弯 曲振动频率和扭转振动频率。通过快速傅立叶变换得到试样的基频，利用弯曲振动的基频计算出试样 的弹性模量，利用扭转振动的频率计算出剪切模量。泊松比由弹性模量和剪切模量关系式计算得出 注：由于试样振动的基频取决于试样尺寸、质量和弹性模量，在试样质量和尺寸已知的情况下，测到基频后可以计 算出弹性模量。弹性模量取决于弯曲振动基频，剪切模量取决于扭转振动频率。泊松比由材料的弹性模量和 剪切模量决定，三者只有两项是独立的。 5测试系统 5.1构成 测试系统包括：加热炉、温度测量和显示装置、激励器、信号采集器和处理器、试样支撑及数据分析 1 GB/T31544—2015 系统等。图1是测试系统的工作原理示意图。 A 说明： 1 激励器； 6 信号采集器； 2 温度测量装置； 7 信号处理器； 53 一温度显示器； 8. 频率分析系统； 一加热炉； 4- 9 试验结果输出系统； 试样； 10— 支撑节点。 图1测试系统的工作原理示意图 5.2加热炉 加热炉应具有升温和保温控制功能。加热炉内气氛可以是空气、惰性气体或真空。加热炉应自动 控制并调节升温速度，到达试验温度点后的惯性升温应不超过5℃。保持恒温状态时炉内测量温度变 化应小于土2℃。试样在加热炉内应均匀受热，当达到试验温度后应恒温15min后开始测试，试样表 面温度差别应不大于士10℃。 5.3 温度测量和显示装置 热电偶应符合GB/T16839.1规定。热电偶要有足够长度，插人加热炉使其端头尽量接近试样。 热电偶测温系统应每年至少定期校验一次，或一年内多次校验。若使用光学高温计测温，应选用分辨率 高于5℃和2%准确度的测温仪。 5.4脉冲激励器 符合JC/T2172规定。激励杆宜采用直径小于5mm的陶瓷或者金属杆。 5.5信号采集器 符合JC/T2172规定，宜采用声传感器和激光位移传感器等非接触型传感器。 5.6试样支撑 试样支撑应采用能使试样受激振后自由振动的方法。通常有两种方式，可采用弹性耐高温金属细 线悬挂，也可用接触式的支撑。试样放置在两根平行的铂丝上，铂丝直径宜为0.3mm0.5mm，铂丝 GB/T31544—2015 固定在耐高温夹具的支撑架上，支撑架宜采用氧化铝、氮化硅等耐高温材料。图2为铂丝悬挂试样的示 意图。 4 说明： 激励点； 4 信号采集点； 2——试样； 5——支撑节点。 3——铂丝； 图2 铂丝悬挂试样的示意图 6试样 试样要求如下： 试样为长方体，长度应不小于60mm。长度（L）、宽度（b）、厚度（t）的比例约为20：5：1； a) b)i 试样长度、宽度和厚度的平行度误差应分别小于0.5%，0.1%和0.1%； c) 试样表面应光滑平整，边缘不需倒角； d) 试样质量应不小于5g。 7测试步骤 7.1 试样质量和尺寸的测量 符合精度为1mg的天平称量试样质量，符合GB/T1216规定的游标卡尺测量试样长度、宽度和厚 度。在试样宽度和厚度测试时应分别测量试样两端和中间，取平均值。 7.2试样放置方式 测量弯曲振动基频时，试样长度已知为L，将试样放置在两根水平拉紧的铂丝上，两根线的相对距 离为（0.552土0.005)L。试样两端伸出的长度相等。激励点在试样表面中央。 测量扭转振动频率时，将试样放置在两根水平拉紧的铂丝上，两根线的相对距离为（0.552士0.005)L。 试样两端伸出的长度相等。激励点和信号采集点对应在试样的两个对角的对应点上，脉冲激励器和信 号采集器互为对角位置，如图2所示。激励的力值应保证试样扭转振动。 3