この規格 プレビューページの目次
※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。
国際規格は、ISO/IEC 指令Part 2 部に規定されている規則に従って草案されています。
技術委員会の主な任務は、国際規格を作成することです。技術委員会によって採択された国際規格草案は、投票のために加盟団体に回覧されます。国際規格として発行するには、投票を行った加盟団体の少なくとも 75% による承認が必要です。
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。
ISO 18437-1 は、ISO/TC 108機械振動、衝撃および状態監視技術委員会によって作成されました。
ISO 18437は、「機械的振動と衝撃 - 粘弾性材料の動的機械特性の特性評価」という一般タイトルの下、次の部分で構成されています。
- Part 1: 原則とガイドライン
- Part 2：共鳴法
- Part 3: カンチレバーシャービーム法
- Part 4: 動的剛性法
- Part 5: 測定値と有限要素解析の比較に基づくポアソン比
導入
粘弾性材料は、エネルギーの散逸 (減衰) またはコンポーネントの分離を通じて構造システムの振動振幅を低減するために、またエネルギーの反射、伝達、吸収の変更が必要な音響用途で広く使用されています。このようなシステムは、多くの場合、最適な方法で機能するために特定の動的機械特性を必要とします。エネルギー散逸は分子スケールでの相互作用によるもので、材料内の応力とひずみの間の遅れの観点から測定できます。ほとんどの材料の粘弾性特性、弾性率、損失係数は、周波数、温度、ひずみ振幅、予ひずみに依存します。弾性率と損失係数に加えて、ポアソン比が予測に必要な重要な特性となる場合があります。特定の用途に合わせて特定の材料を選択することで、システムのパフォーマンスが決まります。この国際規格の目的は、弾性率と損失係数の 3 つの方法とポアソン比の 2 つの方法、各装置の構造の詳細、測定範囲、および各装置の制限について簡単に説明することです。この国際規格は、小さなひずみ振幅で観察される線形挙動に適用されます。
1 スコープ
ISO 18437 のこの部分では、等方性粘弾性弾性体の動的機械特性 (弾性率、せん断弾性率、体積弾性率、損失係数、ポアソン比) を決定するための ISO 18437-2 から ISO 18437-5 の基礎となる原則を確立します。実験室測定による防振装置に使用される材料。また、この国際規格の適切な部分を選択する際の支援も提供します。
ISO 18437 のこの部分は、以下を削減するために防振装置に使用される等方性弾性材料に適用されます。
- a)例えば流体伝播音（空気伝播、構造伝播、またはその他）を放射する可能性のある構造物への可聴周波振動の伝達。
- b)低周波振動の伝達。振動が激しすぎると、人体に影響を与えたり、構造物や敏感な機器に損傷を与えたりする可能性があります。
- c)衝撃や騒音の伝達。
ISO 18437 のこの部分で概説され、ISO 18437-2 から ISO 18437-5 でさらに指定された測定方法で取得されたデータは、次の用途に使用できます。
- 1)効率的な防振装置の設計。
- 2)特定の設計に最適な弾性材料の選択。
- 3)防振装置を介した振動の伝達の理論的計算。
- 4)製品開発中の情報。
- 5)メーカーおよびサプライヤーから提供される製品情報。
- 6)品質管理。
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 472, プラスチック — 語彙
- ISO 2041, 機械振動、衝撃および状態の監視 — 語彙
- ISO 4664-1, ゴム、加硫または熱可塑性プラスチック — 動的特性の決定 — Part 1: 一般的なガイダンス
- ISO 6721-1, プラスチック — 動的機械的特性の測定 — Part 1: 一般原則
- ISO 10846-2, 音響と振動 — 弾性要素の振動音響伝達特性の実験室測定 — Part 2: 並進運動に対する弾性支持体の動的剛性を決定する直接的方法
- ISO 23529, ゴム — 物理試験法用の試験片を準備および調整するための一般手順
3 用語と定義
ISO 18437 のこの部分の目的のために、ISO 472, ISO 2041, ISO 4664-1, ISO 6721-1, ISO 10846-2, ISO 23529 および以下で与えられる用語と定義が適用されます。
3.1
ヤング率
弾性率
E
垂直応力と線ひずみの比
[ソース：、]
注記 1:ヤング率はパスカルで表されます。
項目への注記 2:項目へ: 粘弾性材料の複素ヤング率E * は、 E * = E ' + i E ''ここで, ' は、ヤング率の実数 (弾性) 成分です。 E '' はヤング率の虚数 (損失弾性率) 成分です。実数成分は弾性的に蓄積された機械エネルギーを表し、虚数成分は機械エネルギー損失の尺度です。
3.2
損失係数
複素係数の実数成分に対する虚数成分の比
項目への注記 1:項目へ: 材料が調和変形における動的応力とひずみの間に位相差または損失角δを示す場合、損失係数は Tan δに等しくなります。
3.3
直線性
重ね合わせの原理を満たす場合の弾性材料の動的挙動の特性
項目への注記 1:項目へ: 重ね合わせの原理は次のように述べられています: 入力x 1 ( t ) が出力y 1 ( t ) を生成し、別のテストで入力x 2 ( t ) が出力y 2を生成する場合( t )、入力αx1 ( t ) + β x 2 ( t ) が出力α y 1 ( t ) + β y 2 ( t ) を生成する場合、重ね合わせが成立します。これは、α 、 β 、 x 1 ( t )、 x 2 ( t ) のすべての値に当てはまります。 αとβは任意の定数です。
注記 2: 入口へ:実際には、上記の直線性のテストは実用的ではありません。入力レベルの範囲の動的係数を測定すると、直線性を限定的にチェックできます。特定の予荷重について、動的伝達係数が名目上不変であれば、システム測定は線形であると見なされます。実際、この手順では、応答と励起の間の比例関係がチェックされます。
参考文献
| 1 | ISO 1084, 音響および振動 — 弾性要素の振動音響伝達特性の実験室測定 |
| 2 | ISO 80000-4:2006, 数量と単位 - Part 4: 力学 |
| 3 | フリークリーPK, ペインARゴム工学の理論と実践。ロンドン: アプライド サイエンス パブリッシャーズ、1978 年、666 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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 18437-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and condition monitoring.
ISO 18437 consists of the following parts, under the general title Mechanical vibration and shock — Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials:
- Part 1: Principles and guidelines
- Part 2: Resonance method
- Part 3: Cantilever shear beam method
- Part 4: Dynamic stiffness method
- Part 5: Poisson ratio based on comparison between measurements and finite element analysis
Introduction
Visco-elastic materials are used extensively to reduce vibration amplitudes in structural systems through dissipation of energy (damping) or isolation of components, and in acoustical applications that require a modification of the reflection, transmission or absorption of energy. Such systems often require specific dynamic mechanical properties in order to function in an optimum manner. Energy dissipation is due to interactions on the molecular scale and can be measured in terms of the lag between stress and strain in the material. The visco-elastic properties, modulus, and loss factor of most materials depend on frequency, temperature, strain amplitude, and pre-strain. In addition to modulus and loss factor, sometimes Poisson ratio is an important property required for predictions. The choice of a specific material for a given application determines the system performance. The goal of this International Standard is to provide brief descriptions of the three methods for elastic modulus and loss factor and two methods for Poisson ratio, the details of construction of each apparatus, measurement range, and the limitations of each apparatus. This International Standard applies to the linear behaviour observed at small strain amplitudes.
1 Scope
This part of ISO 18437 establishes the principles underlying ISO 18437-2 to ISO 18437-5 for the determination of the dynamic mechanical properties (i.e. elastic modulus, shear modulus, bulk modulus, loss factor, and Poisson ratio) of isotropic visco-elastic resilient materials used in vibration isolators from laboratory measurements. It also provides assistance in the selection of the appropriate part of this International Standard.
This part of ISO 18437 is applicable to isotropic resilient materials that are used in vibration isolators in order to reduce:
- a) the transmissions of audio frequency vibrations to a structure that can, for example, radiate fluid-borne sound (airborne, structure-borne or other);
- b) the transmission of low frequency vibrations which can, for example, act upon humans or cause damage to structures or sensitive equipment when the vibration is too severe;
- c) the transmission of shock and noise.
The data obtained with the measurement methods that are outlined in this part of ISO 18437 and further specified in ISO 18437-2 to ISO 18437-5 can be used for:
- 1) the design of efficient vibration isolators;
- 2) the selection of an optimum resilient material for a given design;
- 3) the theoretical computation of the transfer of vibrations through vibration isolators;
- 4) information during product development;
- 5) product information provided by manufacturers and suppliers;
- 6) quality control.
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 472, Plastics — Vocabulary
- ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary
- ISO 4664-1, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of dynamic properties — Part 1: General guidance
- ISO 6721-1, Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 1: General principles
- ISO 10846-2, Acoustics and vibration — Laboratory measurement of vibro-acoustic transfer properties of resilient elements — Part 2: Direct method for determination of the dynamic stiffness of resilient supports for translatory motion
- ISO 23529, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 18437, the terms and definitions given in ISO 472, ISO 2041, ISO 4664-1, ISO 6721-1, ISO 10846-2, ISO 23529 and the following apply.
3.1
Young modulus
modulus of elasticity
E
ratio of the normal stress to linear strain
[SOURCE:,]
Note 1 to entry: to entry: The Young modulus is expressed in pascals.
Note 2 to entry: to entry: The complex Young modulus, E *, for a visco-elastic material is represented by E * = E ′ + i E ″ ここで, E′ is the real (elastic) component of the Young modulus and E ″ is the imaginary (loss modulus) component of the Young modulus. The real component represents elastically stored mechanical energy, while the imaginary component is a measure of mechanical energy loss.
3.2
loss factor
ratio of the imaginary component to the real component of a complex modulus
Note 1 to entry: to entry: When a material shows a phase difference or loss angle, δ, between dynamic stress and strain in harmonic deformations, the loss factor is equal to tan δ.
3.3
linearity
property of the dynamic behaviour of a resilient material if it satisfies the principle of superposition
Note 1 to entry: to entry: The principle of superposition is stated as follows: if an input x1( t ) produces an output y1( t ) and in a separate test an input x2( t ) produces an output y2( t ), superposition holds if the input αx1( t ) + βx2( t ) produces the output αy1( t ) + βy2( t ). This holds for all values of α, β and x1( t ), x2( t ); α and β are arbitrary constants.
Note 2 to entry: to entry: In practice the above test for linearity is impractical. Measuring the dynamic modulus for a range of input levels can provide a limited check of linearity. For a specific preload, if the dynamic transfer modulus is nominally invariant, the system measurement is considered linear. In effect this procedure checks for a proportional relationship between the response and the excitation.
Bibliography
| 1 | ISO 10846 (all parts), Acoustics and vibration — Laboratory measurement of vibro-acoustic transfer properties of resilient elements |
| 2 | ISO 80000-4:2006, Quantities and units — Part 4: Mechanics |
| 3 | Freakley P.K., Payne A.R. Theory and practice of engineering with rubber. London: Applied Science Publishers, 1978, 666 p. |