Динамические и статические измерения модуля упругости на тонких пленках

Измерение свойств материалов во времени является важной характеристикой для диагностики конструкций, предотвращения разрушения и аварий. В статье представлен новый экспериментальный метод оценки модуля Юнга (модуля упругости) применительно к тонким пленкам. При реализации метода возбуждение резонансных изгибных колебаний в образце создается путем акустического возбуждения. Получены уравнения, связывающие собственные частоты колебаний с механическими свойствами, и выражения для определения модуля Юнга. Значения модуля Юнга, определенные предлагаемым методом, сравниваются со значениями, полученными при стандартных испытаниях на разрыв в соответствии со стандартом ASTM-D882. Результаты этих измерений хорошо согласуются. Предложенный метод относительно прост и может быть использован для определения модуля Юнга тонколистовых материалов, не имеющих изгибной жесткости. Метод можно использовать для мониторинга развития разрушения. Модуль Юнга является также важной характеристикой материала при определении других механических свойств в связи с испытаниями на разрушение и усталость. Подчеркивается возможность выполнения оценки степени повреждения изделия в процессе эксплуатации путем мониторинга изменения характеристик материала.