Исследование акустическим методом упругих свойств листов из закрытоячеистых пенополиолефинов при статическом растяжении
Another Title
Acoustic Investigation of Elastic Properties of Closed-Cell Polyolefin Foam Sheets under Static Tension
Bibliographic entry
Исследование акустическим методом упругих свойств листов из закрытоячеистых пенополиолефинов при статическом растяжении = Acoustic Investigation of Elastic Properties of Closed-Cell Polyolefin Foam Sheets under Static Tension / О. П. Богдан, О. В. Муравьева, А. В. Блинова [и др.] // Приборы и методы измерений. – 2026. – № 2. – С. 164-176.
Abstract
Широкое использование пенополиолефинов в стратегически важных отраслях промышленности обусловлено их высокими тепло-, звуко и виброизоляционными свойствами, при этом в процессе применения эти материалы подвергаются различным механическим воздействиям, приводящим к их деформации и изменению свойств. Целью работы являлось исследование упругих свойств листов из закрыто-ячеистых пенополиолефинов разной кратности вспенивания при статическом растяжении с использованием акустического теневого амплитудного метода. В работе представлена методика экспериментальных исследований коэффициента прохождения акустической волны под воздействием статической растягивающей нагрузки, основанная на использовании амплитудного теневого метода, в процессе реализации которого производится одновременная регистрация амплитуды прошедшего сквозь лист пенополиолефина и значения статического растягивающего напряжения. Исследования коэффициента прохождения акустической волны проведены на листах из закрыто-ячеистых пенополиолефинов марки ISOLON 500 разной кратности вспенивания и толщины. Показано, что в процессе растяжения листов пенополиолефина наблюдаются две области: область упругости, в которой изменение относительного удлинения образца и изменение коэффициента прохождения акустической волны происходит линейно, и область текучести, в которой наблюдается нелинейная зависимость. Полученные результаты использованы для определения разрушающего растягивающего напряжения, модуля упругости и структурно-чувствительного параметра акустической тензометрии – коэффициента упруго-акустической связи по прохождению, при этом наблюдалась существенная зависимость от направления приложения растягивающей нагрузки (вдоль и поперёк листа). Для подтверждения этих областей деформации листов пенополиолефина исследована восстанавливаемость образцов при нагрузках 30 % и 70 % от разрушающего растягивающего напряжения. Полученные результаты подтвердили, что при 30 % от разрушающего растягивающего напряжения наблюдается область упругости, при 70 % от разрушающего растягивающего напряжения – область текучести, а также позволили оценить степень восстановления упругих свойств образцов после снятия растягивающей нагрузки.
Abstract in another language
Polyolefins are widespreadly used in strategically important industries due to their high thermal, sound and vibration insulation properties. During the process of application these materials are subjected to various mechanical influences leading to their deformation and changes in properties. Aim of the work was to study the elastic properties of closed-cell polyolefin foam sheets with different foaming multiplicities under static tension using the acoustic shadow amplitude method. The paper presents a method for experimental studies of an acoustic wave transmission coefficient a static tensile load, based on the use of an amplitude shadow method. During the method implementation amplitude of the acoustic wave passed through the polyolefin foam sheet and the value of the static tensile stress are simultaneously recorded. Studies of the acoustic wave transmission coefficient were carried out on sheets of closed-cell polyolefin foam of the ISOLON 500 brand with different foaming multiplicity and thickness. It was shown that two regions are observed during the stretching of sheets of polyolefin foam: 1) the region of elasticity, in which changes both in the relative elongation of the sample and in the transmission coefficient of the acoustic wave occur linearly, and 2) the region of fluidity, in which a nonlinear dependence is observed. Results obtained were used to determine the destructive tensile stress, the modulus of elasticity, and the structurally sensitive parameter of acoustic strain measurement, the coefficient of elastic-acoustic coupling in transmission, while a significant dependence was observed on the direction of application of the tensile load (along and across the sheet). To confirm these areas of deformation of styrofoam sheets, the recoverability of samples under loads of 30 % and 70 % of the destructive tensile stress was studied. The obtained results confirmed that at 30 % of the ultimate tensile stress, the elastic region is observed, at 70 % of the ultimate tensile stress – the yield region; the results also enabled estimation of the specimens’ elastic properties recovery degree after removal of the tensile load.
View/
Collections
- Т. 17, № 2[9]