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1. (WO1998050775) METHOD AND DEVICE FOR ENABLING NON-DESTRUCTIVE DETERMINATION OF THE ELASTICITY OF MATERIALS
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Pub. No.: WO/1998/050775 International Application No.: PCT/DE1998/001289
Publication Date: 12.11.1998 International Filing Date: 05.05.1998
Chapter 2 Demand Filed: 28.11.1998
IPC:
G01N 3/00 (2006.01) ,G01N 3/04 (2006.01) ,G01N 3/06 (2006.01) ,G01N 3/42 (2006.01)
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
N
INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
3
Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
N
INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
3
Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
02
Details
04
Chucks
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
N
INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
3
Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
02
Details
06
Special adaptations of indicating or recording means
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
N
INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
3
Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
40
Investigating hardness or rebound hardness
42
by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
Applicants:
YIN, Xuejun [CN/DE]; DE
Inventors:
YIN, Xuejun; DE
Priority Data:
197 20 864.906.05.1997DE
Title (DE) VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ZERSTÖRUNGSFREIEN BESTIMMUNG DER ELASTIZITÄT VON MATERIALIEN
(EN) METHOD AND DEVICE FOR ENABLING NON-DESTRUCTIVE DETERMINATION OF THE ELASTICITY OF MATERIALS
(FR) PROCEDE ET DISPOSITIF PERMETTANT DE DETERMINER DE MANIERE NON DESTRUCTIVE L'ELASTICITE DE MATERIAUX
Abstract:
(DE) Mit Hilfe der bisherigen Prüfverfahren lassen sich elastische Werkstoffkennwerte von Materialien nur an Proben, nicht an realen Bauteilen ermitteln. Die Erfindung soll es ermöglichen, die Elastizität eines Bauteils direkt am Bauteil zerstörungsfrei zu bestimmen. Um die Elastizität eines Bauteils (1) zerstörungsfrei zu bestimmen (s. Fig. 6), wird ein Eindringkörper (2) aus lichtdurchlässigem Material, der in beiden Hauptkrümmungsebenen bekannte Hauptkrümmungsradien besitzt, mit Hilfe einer Belastungsvorrichtung (7) auf das Bauteil (1) gedrückt. Infolge der elastischen Verformung stellt sich eine Kontaktfläche (3) zwischen dem Bauteil (1) und dem Eindringkörper (2) ein. Durch den lichtdurchlässigen Eindringkörper wird die Kontaktfläche mit Optik (4) und (6) beleuchtet. Die Abmessungen der Kontaktfläche werden während der Belastung durch ein Längenmeßsystem (5) bestimmt, die Normalkraft durch einen Kraftsensor (8). Aus der Normalkraft, den Kontaktflächengrößen und den Hauptkrümmungsradien wird ein elastischer Werkstoffkennwert nach Hertzschen Gleichungen bestimmt. Die Erfindung eignet sich für eine zerstörungsfreie Bestimmung der Elastizität von Materialien, insbesondere an realen Bauteilen in der Forschung und der Qualitätssicherung.
(EN) According to prior test procedures, the elastic characteristics of materials can only be determined in samples and not in real components. The invention enables the elasticity of a component to be determined directly on said component without causing any destruction. In order to determine the elasticity of a component (1) without causing any destruction (cf. Figure 6), a penetrating stamp (2) made from transparent material is pressed into the component (1) using a stressing device (7). Said stamp has known main curvature radiuses on both main curvature planes. A contact surface (3) is formed between the component (1) and the penetrating stamp (2) as a result of elastic deformation. The contact surface is illuminated with an optical system (4) and (6) through the transparent penetrating stamp. The dimensions of the contact surface are determined during stress by a longitudinal measuring system (5) and the normal force is determined using a force sensor (8). An elasticity value is determined from the normal force, the contact surface dimensions and the main curvature radiuses according to Hertz' equations. The invention is particularly suited for non-destructive determination of the elasticity of materials, specially real components in research and quality control.
(FR) Jusqu'à présent, les procédés de vérification existants ne permettaient de déterminer des caractéristiques d'élasticité de matériaux que sur des échantillons, et non sur des éléments constitutifs réels. L'invention vise à permettre de déterminer l'élasticité d'un élément constitutif directement sur lui, de manière non destructive. Afin de déterminer l'élasticité d'un élément constitutif (1) de manière non destructive (cf. fig. 6), un poinçon (2) en matériau transparent qui présente dans les deux plans de courbure principale des rayons de courbure principale connus, est enfoncé dans l'élément constitutif (1) à l'aide d'un dispositif de charge (7). La déformation élastique induite crée une surface de contact (3) entre l'élément constitutif (1) et le poinçon (2). La surface de contact est éclairée à travers le poinçon transparent avec un système optique (4) et (6). Les dimensions de la surface de contact sont déterminées pendant la charge avec un système de mesure en longueur (5). La force normale est mesurée à l'aide d'un détecteur de force (8). Une caractéristique d'élasticité du matériau est déterminée selon des équations hertziennes, sur la base de la force normale, des dimensions de la surface de contact et des rayons de courbure principale. Cette invention permet de déterminer de manière non destructive l'élasticité de matériaux, notamment sur des éléments constitutifs réels, dans le cadre de la recherche et de l'assurance de la qualité.
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)
Also published as:
CN1255195AU1998080106