"ГОСТ 16483.31-74*. Межгосударственный стандарт. Древесина. Резонансный метод определения модулей упругости и сдвига и декремента колебаний"
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 26.03.1974 N 689)
(ред. от 01.06.1985)

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26.03.1974 N 689 дата введения установлена 01.07.1975.

Ограничение срока действия снято по Протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94).

Взамен ГОСТ 15890-70.

Переиздание (июль 1999 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в январе 1980 г., июне 1985 г. (ИУС 3-80, 9-85).

Настоящий стандарт распространяется на древесину и устанавливает резонансный метод определения модуля упругости вдоль волокон древесины, модулей сдвига в радиальной и тангентальной плоскостях при продольной нагрузке и логарифмического декремента колебаний - показателя рассеяния энергии.

Сущность метода заключается в возбуждении у образца со свободными концами продольных колебаний основной гармоники и изгибных колебаний второго обертона. По частотам резонансных колебаний определяют модуль упругости и модуля сдвига, а по ширине резонансных пиков - логарифмический декремент колебаний.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1143-78.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.1. Для проведения испытаний применяют:

резонансную установку (см. черт. 1) или подобную ей с погрешностью измерения частоты колебаний не более 0,1 Гц, обеспечивающую закрепление образца с помощью игл, возбуждение и измерение колебаний с использованием электромагнитных преобразователей;

линейку измерительную металлическую по ГОСТ 427-75 с ценой деления 1 мм;

штангенциркуль по ГОСТ 166-89 с погрешностью измерения не более 0,1 мм;

весы с погрешностью взвешивания не более 0,1 г;

аппаратуру и материалы для определения влажности древесины по ГОСТ 16483.7-71.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.1. Образцы изготовляют в форме прямоугольного бруска размерами 20 x 20 x 300 мм. Точность изготовления, влажность и количество образцов должны соответствовать требованиям ГОСТ 16483.0-89.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3.1. Ширину образца b в радиальном и высоту h в тангентальном направлениях измеряют на середине длины образца с погрешностью не более 0,1 мм. Длину образца l измеряют с погрешностью не более 1 мм.

3.2. Образец взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.

3.3. На каждой боковой поверхности образца в точке пересечения диагоналей высверливают отверстие глубиной 7 - 8 мм и диаметром 0,8 мм под иглы опорного устройства.

3.4. На каждый образец прикрепляют по шесть ферромагнитных пластинок или пластинок из другого подобного материала: по одной на торцы при возбуждении продольных колебаний и по две на радиальную и тангентальную поверхности при возбуждении изгибных колебаний.

Пластинки на торцах должны быть расположены в их центральной части, а на боковых поверхностях - на концах образца, так чтобы край пластинки совпадал с ребром торца.

Рекомендуемые размеры пластинок 5 x 5 мм.

Масса одновременно прикрепляемых пластинок не должна превышать 1 г.

3.5. Образец с пластинками взвешивают с погрешностью не более 0,1 г и закрепляют на опорном устройстве с помощью вертикальных игл диаметром 1 мм, длиной около 10 мм.

3.6. Для возбуждения продольных колебаний возбудитель и датчик подводят к торцам образца (см. черт. 2, а). Расстояние между образцом и возбудителем или датчиком не должно быть более 1 мм. Не допускается соприкосновение возбудителя или датчика с образцом.

3.7. Напряжение на возбудитель подают с генератора сигналов. Изменяя частоту сигналов от 6 до 12 кГц, по максимальному отклонению стрелки милливольтметра определяют резонанс продольных колебаний основной гармоники. Частоты продольных резонансных колебаний и колебаний, амплитуда которых равна половине резонансной, измеряют с погрешностью не более 1 Гц.

3.8. Для возбуждения изгибных колебаний возбудитель и датчик устанавливают на опорном устройстве под образцом (см. черт. 2, б).

Расстояние между образцом и возбудителем или датчиком не должно быть более 2 мм. Не допускается соприкосновение возбудителя или датчика с образцом.

3.9. Определение резонанса изгибных колебаний второго обертона производят, как указано в п. 3.7, изменяя частоту сигналов от 1,5 до 3,5 кГц. Частоты изгибных резонансных колебаний и колебаний, амплитуда которых равна половине резонансной, измеряют с погрешностью не более 0,1 Гц.

3.10. Для возбуждения изгибных колебаний в другой плоскости меняют положение образца на опорном устройстве с соблюдением требований п. 3.8 и выполняют измерения, как указано в п. 3.9.

3.11. После испытания определяют влажность образцов с погрешностью не более 1% по ГОСТ 16483.7-71.

Пробу для определения влажности выпиливают из средней части образца по всему поперечному сечению. Для определения средней влажности испытанных образцов допускается отбирать каждый второй образец.

4.1. Модуль упругости образцов с влажностью W в момент испытания вычисляют с точностью до 25 МПа по формуле

где b, h, l - соответственно ширина, высота и длина образца, м (см);

m - масса образца без пластинок, кг;

- резонансная частота продольных колебаний основной гармоники образца, Гц;

- поправка на массу прикрепленных пластинок, равная отношению массы образца с пластинками к массе образца без пластинок и рассчитываемая с погрешностью не более .

4.2. Модуль упругости образцов с влажностью, отличающейся от 12% более чем на 1%, в пределах от 8 до 20%, пересчитывают к влажности 12% с точностью до 25 МПа по формуле

где - поправочный коэффициент на влажность для всех пород древесины;

W - влажность образцов в момент испытания, %.

Модуль упругости образцов с влажностью, равной или больше предела насыщения клеточных стенок, пересчитывают к влажности 12% с точностью до 25 МПа по формуле

где - пересчетный коэффициент при влажности 30%, равный:

1,25 - для хвойных пород; 1,12 - для кольцесосудистых пород; 1,30 - для бука; 1,23 - для березы и других рассеянно-сосудистых пород.

4.3. При необходимости модуль упругости образцов пересчитывают к влажности 15% с точностью до 25 МПа по формулам:

для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности

где - поправочный коэффициент на влажность для всех пород древесины;

для образцов с влажностью, равной или больше предела насыщения клеточных стенок,

где - пересчетный коэффициент при влажности 30%, равный:

1,21 - для хвойных пород; 1,09 - для кольцесосудистых пород; 1,26 - для бука; 1,19 - для березы и других рассеянно-сосудистых пород.

4.4. Модуль сдвига образцов с влажностью W в момент испытания вычисляют для и с точностью до 25 МПа по формуле

где - резонансная частота изгибных колебаний второго обертона в радиальной плоскости для и в тангентальной плоскости для , Гц;

A - число, равное ;

B - число, равное для 

и для .

4.5. Модуль сдвига образцов с влажностью, отличающейся от 12% более чем на 1%, в пределах от 8 до 20%, пересчитывают к влажности 12% с точностью до 25 МПа по формуле

где - поправочный коэффициент на влажность для всех пород древесины.

Модули сдвига образцов с влажностью, равной или больше предела насыщения клеточных стенок, пересчитывают к влажности 12% с точностью до 25 МПа по формуле

где - пересчетный коэффициент при влажности 30%, равный 2,18 для всех пород древесины.

4.6. При необходимости модуль сдвига образцов пересчитывают к влажности 15% с точностью до 25 МПа по формулам:

для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности

где - поправочный коэффициент на влажность для всех пород древесины;

для образцов с влажностью, равной или больше предела насыщения клеточных стенок

где - пересчетный коэффициент при влажности 30%, равный 1,82 для всех пород древесины.

4.7. Логарифмические декременты продольных или изгибных колебаний вычисляют с точностью до по формулам:

где ; и ; - соответственно частоты продольных и изгибных колебаний с амплитудой, равной половине резонансной, Гц.

4.8. Результаты измерений и расчетов заносят в протокол испытаний, форма которого приведена в Приложении.

Разд. 4. (Измененная редакция, Изм. N 2).

Приложение. (Измененная редакция, Изм. N 2).