ISO 17561:2016 ファインセラミック(アドバンスドセラミック、アドバンストテクニカルセラミック)—音波共鳴による室温でのモノリシックセラミックの弾性率の試験方法 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

適合性評価に関連する ISO 固有の用語や表現の意味の説明、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、次の URL を参照してください。 www.iso .org/iso/foreword.html

この文書を担当する委員会は ISO/TC 206, ファインセラミックスです。

この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 17561:2002) を廃止し、置き換えます。また、技術的正誤表 ISO 17561:2002/Cor.1:2007 も組み込まれています。

1 スコープ

この国際規格は、音波共振により室温でのファインセラミックスの動的弾性率を測定するための試験方法を記載しています。この国際規格は、弾性、均質性、等方性を備えたファインセラミックスに関するものです。 [ 2]

2 規範的参照

以下の文書は、全部または一部がこの文書で規範的に参照されており、その適用には不可欠です。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 3611, 幾何製品仕様書 (GPS) — 寸法測定装置: 外部測定用のマイクロメーター — 設計および計測学的特性
  • ISO 1338, 幾何製品仕様 (GPS) — 寸法測定装置

3 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

3.1

動的弾性率

断熱弾性率。動的ヤング率、せん断弾性率、ポアソン比です。

注1:断熱弾性率は音波共鳴法により求めます。

3.1.1

ヤング率

E

引張または圧縮における弾性率

mml_m1

どこ
Eパスカル単位のヤング率です。
σパスカル単位の引張応力または圧縮応力です。
ε引張または圧縮ひずみです。

3.1.2

せん断弾性率

G

せん断またはねじりにおける弾性率

mml_m2

どこ
Gパスカル単位のせん断弾性率です。
τパスカル単位のせん断応力またはねじり応力です。
γせん断ひずみまたはねじりひずみです。

3.1.3

ポアソン比

ν

材料の比例限界を下回る均一に分布した軸方向応力から生じる、対応する軸方向ひずみに対する横方向ひずみの比。

注記 1:等方性材料では、ヤング率 ( E )、せん断弾性率 ( G )、およびポアソン比 ( ν )は次の式で関係付けられます。

mml_m3

3.2 振動

3.2.1

曲げ振動

細い棒の振動が長さ寸法に垂直な面内にあるときに現れる振動

注記 1:曲げモードの振動とも定義されます。

3.2.2

ねじり振動

細い棒の各断面の振動が、その断面が長さ寸法軸の周りでねじれるような場合に明らかな振動

注記 1:ねじりモードの振動とも定義されます。

3.3

共振

細い棒が上記の振動モードのいずれかで駆動されたとき、課せられた周波数が、所定量の駆動力に対する結果として生じる変位が最大になるような状態。

注記 1:共振周波数は、試験片の弾性率、質量および寸法によって決まる固有振動周波数です。

3.4

基本周波数

周期波形の最低周波数

3.5

ノード

一定のゼロ変位を有する 共振状態の細い棒または棒の位置 (3.3)

項目への注記 1:基本曲げ共振の場合、ノードは各ここで, はロッドまたはバーの長さです。

参考文献

1ASTM C1259, 振動のインパルス励起による先進セラミックスの動的ヤング率、せん断弾性率、およびポアソン比の標準試験方法
2Spinner S.、Teft WE, 機械共振周波数を決定し、これらの周波数から弾性係数を計算する方法。議事録、ASTM 、1961, pp. 1221-1238
3Spinner S.、Reichard TW, Tefft WE, ヤング率と均一バーの曲げおよび縦方向の共振周波数間の実験的および理論的関係の比較。 J. Res. Natl.バール。スタンド、物理学。化学 1960年、64A (2)
4Pickett G, プリズムとシリンダーの振動の曲げおよびねじり共振周波数から弾性定数を計算するための方程式。 ASTM 議事録、 (45) 、1945 年、846-865 ページ

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .

The committee responsible for this document is ISO/TC 206, Fine ceramics.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 17561:2002), which has been technically revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 17561:2002/Cor.1:2007.

1 Scope

This International Standard describes the method of test for determining the dynamic elastic moduli of fine ceramics at room temperature by sonic resonance. This International Standard is for fine ceramics that are elastic, homogeneous and isotropic.[2]

2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 3611, Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment: Micrometers for external measurements — Design and metrological characteristics
  • ISO 13385 (all parts), Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

3.1

dynamic elastic moduli

adiabatic elastic moduli, which are dynamic Young’s modulus, shear modulus and Poisson's ratio

Note 1 to entry: Adiabatic elastic moduli are obtained by the sonic resonance method.

3.1.1

Young’s modulus

E

elastic modulus in tension or compression

mml_m1

where
Eis Young’s modulus in pascals;
σis the tension or compression stress in pascals;
εis the tension or compression strain.

3.1.2

shear modulus

G

elastic modulus in shear or torsion

mml_m2

where
Gis the shear modulus in pascals;
τis the shear or torsional stress in pascals;
γis the shear or torsional strain.

3.1.3

Poisson's ratio

ν

ratio of transverse strain to the corresponding axial strain resulting from uniformly distributed axial stress below the proportional limit of the material

Note 1 to entry: In isotropic materials, Young’s modulus (E), shear modulus (G) and Poisson's ratio (ν) are related by the following formula:

mml_m3

3.2 vibration

3.2.1

flexural vibration

vibration apparent when the oscillation in a slender bar is in plane normal to the length dimension

Note 1 to entry: Also defined as vibration in a flexural mode.

3.2.2

torsional vibration

vibration apparent when the oscillation in each cross-section plane of a slender bar is such that the plane twists around the length dimension axis

Note 1 to entry: Also defined as vibration in a torsional mode.

3.3

resonance

state if, when a slender bar driven into one of the above modes of vibration, the imposed frequency is such that the resultant displacements for a given amount of driving force are at a maximum

Note 1 to entry: The resonant frequencies are natural vibration frequencies which are determined by the elastic modulus, mass and dimensions of the test piece.

3.4

fundamental frequency

lowest frequency of a periodic waveform

3.5

nodes

location(s) in slender rod or bar in resonance (3.3) having a constant zero displacement

Note 1 to entry: For the fundamental flexural resonance, the nodes are located at 0,224 L from each end ここで, L is the length of the rod or bar.

Bibliography

1ASTM C1259, Standard Test Method for Dynamic Young’s Modulus, Shear Modulus, and Poisson’s Ratio for Advanced Ceramics by Impulse Excitation of Vibration
2Spinner S., Tefft W.E., A Method for Determining Mechanical Resonance Frequencies and for Calculating Elastic Moduli from These Frequencies. Proceedings, ASTM, 1961, pp. 1221-1238
3Spinner S., Reichard T.W., Tefft W.E., A Comparison of Experimental and Theoretical Relations Between Young’s Modulus and the Flexural and Longitudinal Resonance Frequencies of Uniform Bars. J. Res. Natl. Bur. Stand., A Phys. Chem. 1960, 64A (2)
4Pickett G, Equations for Computing Elastic Constants from Flexural and Torsional Resonant Frequencies of Vibration of Prisms and Cylinders. Proceedings ASTM, (45) , 1945, pp. 846-865