【GB国家标准】 无损检测 弹性模量和泊松比的超声测量方法

中华人民共和国国家标准 GB/T38897—2020 无损检测 弹性模量和泊松比的超声测量方法 Non-destructive testing -- Measurement method for material elastic modulus and Poisson's ratio using ultrasonic velocity 2020-06-02发布 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布 2020-12-01实施 前言 本标准按照GB/T1.1—2009规则起草，由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56）提出并归口。本标准起草单位包括北京理工大学、上海材料研究所、中国工程物理研究院化工材料研究所、钢铁研究总院、北京遥测技术研究所。主要起草人包括周世圆、徐春广、蒋建生、肖定国、丁杰、郝娟、潘勤学、韩丽娜、张伟斌、徐尧、张敬霖、冯红亮、彭泳卿、黄巧盛、赵明华、吴玄、付君强。 1 范围 本标准规定了基于声速法的材料弹性模量和泊松比超声测量方法，包括人员、设备、试样、规程和报告等要求。本标准适用于金属和非金属固体材料弹性模量和泊松比的检测，其他复合固体材料亦可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用必不可少。注日期的引用文件，仅适用注日期版本；未注日期的引用文件，其最新版本（包括修改单）适用。 GB/T10623 金属材料力学性能试验术语 GB/T12604.1 无损检测术语 超声检测 GB/T15014 弹性合金、膨胀合金、热双金属、电阻合金物理量术语及定义 3 术语和定义 本文件采用GB/T10623、GB/T12604.1、GB/T15014及以下术语。 3.1 体波（body wave）：在无限或半无限弹性介质中传播的波。 3.2 导波（guided wave）：在有界弹性介质中传播的波。 3.3 扭转波（torsional wave）：在圆形棒、管形和线材中扭转振动沿轴线传播的波。 3.4 信号前沿（leading edge）：回波波峰上升沿与时基交点。 4 人员要求 从事材料弹性模量和泊松比测量的人员应掌握超声检测知识，并接受岗位培训与操作授权。 5 方法概要 5.1 原理 固体材料中超声波传播速度由弹性模量和密度决定。在已知密度基础上，通过测量超声波传播速度计算弹性模量与泊松比。体波法适用于块状试样，通过纵波和横波传播时间与距离获得声速；导波法适用于圆形杆状试样，通过纵波与扭转波传播时间与距离获得声速，并进一步计算杨氏模量、剪切模量和泊松比。 5.2 方法特性 体波法通过纵波与横波声速计算杨氏模量、剪切模量及泊松比。导波法通过纵波或扭转波声速计算杨氏模量或剪切模量，并进一步计算泊松比。相关材料适用范围见附录A。 5.3 方法选择依据 体波法适用于厚度不小于5mm的块状试样，横向尺寸不小于换能器直径或长边尺寸的3倍。导波法适用于直径不大于5mm的圆形杆状试样，长度不小于100mm，长径比不小于40。