[发明专利]木材和木质复合材料的动态弹性模量E和阻尼比ξ测量法

权利要求书

1、木材和木质复合材料的动态弹性模量E和阻尼比ξ测量方法，其特征是应用加速度传感器将其固有的机械量变成电信号，通过信号调理仪经滤波、信号放大后进行数据采集来测定附集中质量的悬臂梁材料的基本频率f₁；借助频域图实测的基频f₁与材料弹性模量的确定关系，推算出材料的动弹性模量值E_动态；

式中：l-梁的长度(mm)，h-厚度(mm)，b-宽度(mm)，f₁-基频(Hz)，M-梁质量(g)，m-加速度质量(g)；

从域图中的时域衰减的振波曲线上读取A₁，A₂，…A_n幅值，分别计算出对数减幅系数δ和阻尼比ξ；δ=ln(A1/A5)5,]]>ξ=δ2π;]]>

对包括农作物麦秸杆木质复合材料的动弹性模量E和动态阻尼比ξ的测量，测试步骤分为

第一步，测量农作物麦秸板试件的厚度、宽度和密度；然后，安装试件，实现悬臂梁，并实测梁的长度；

第二步，悬臂梁自由端依次串接加速度传感器、AZ信号调理仪、AZ采集箱、CPU处理机；

第三步，调用信号即系统分析软件，建立作业，进行参数设置；

第四步，正是测量前，进入示波方式，连续敲击试件，以检查仪器连接线是否接通；

第五步，用橡胶锤敲击试件，触发采集数据，进行信号频谱分析；

第六步，由频域图中第1峰值读出基频值并代入式中，得出麦秸板试件在纵向的动弹性模量值，具体为

第七步，在时域图中，通过动态信号采集与分析系统的软件将光标依次点击单峰，得出附表1中的5个幅值(Eu)，并代入δ=ln(A1/A5)5]]>和ξ=δ2π]]>式中，得出麦秸板试件在纵向的阻尼比ξ值。

2、根据权利要求1所述的木材和木质复合材料的动态弹性模量E阻尼比ξ测量方法，其特征是测量测试步骤第二步所述的固定在悬臂梁自由端试件上的加速度传感器将通过橡胶锤敲击试件，使试件的机械量信号转变成电信号，加速度传感器的信号输出端接在动态信号采集与分析系统中的信号调理箱的输入信号接口上，信号调理部分有抗混滤波器和信号放大器，抗混滤波器将试件所产生的激励信号进行滤波，然后经信号放大器放大后的信号进入信号采集部分，信号采集部分有计算机接口、数字信号器处理DSP芯片、A/D转换器，采集到的模拟信号经计算机接口进入数字信号器处理DSP芯片，进行数字信号处理，然后经A/D转换器转换成数字信号通过信号处理分析部分中的CPU处理机的信号输入端进入信号处理分析部分中的CPU处理机，由CPU处理机及其系统控制软件实行处理分析。

3、根据权利要求2所述的木材和木质复合材料的动态弹性模量E阻尼比ξ测量方法，其特征是测量测试步骤第三步参数设置为：分析频率为500Hz、触发方式为负触发，触发电平20％、触发延迟-20、电压范围为±5000mV、平均次数2次、校正因子252、频谱参数为定带宽FFT、工程单位m/s²、为防止频率混迭，选择低通滤波器的频率上限，滤波频率设为500Hz。