Inverse Technique for the Viscoelastic Material Properties Characterisation

New non-destructive technique, namely an inverse technique based on vibration tests, to characterize nonlinear mechanical properties of adhesive layers in sandwich composites has been developed. An adhesive layer is described as a viscoelastic isotropic material with storage and loss moduli which are both frequency dependent values in a wide frequency range. An optimization based on the planning of experiments and response surface technique to minimize the error functional is applied to decrease considerably the computational expenses. The developed identification technique has been successfully applied to characterize viscoelastic material properties of 3M damping polymer ISD-112 used as a core material in sandwich panels Eduards Skuķis, Pāvels Akišins, Evgenijs Barkanovs. Apgrieztā procedūra vizkoelastīgo materiāla īpašību noteikšanai. Jaunā nesagraujošā metode - apgrieztā procedūra, kas balstīta uz vibrāciju testiem - bija izstrādāta „sendviča” tipa kompozīta līmes slāņu nelineāro mehānisko īpašību noteikšanai. Līmes slānis tika aprakstīts kā viskozelastīgs izotrops materiāls ar frekvenču atkarīgiem uzkrājuma un zuduma moduļiem. Optimizācijas procedūrā, kura balstās uz eksperimentu plānošanas un atsauces virsmu metodiku, tiek minimizēts kļūdu funkcionālis, kurš apraksta starpību starp parauga pašsvārstību frekvences vērtībām, iegūtām fiziskā eksperimenta gaitā un ar aproksimācijas funkcijām. Netiešā optimizācija ļauj ievērojami ietaupīt laika resursus, kas nepieciešami materiāla īpašību identifikācijai. Izstrādātā metodika tika veiksmīgi pielietota līmes ISD-112, kura ir plaši izmantojama „sendviča” tipa paneļos, īpašību noteikšanai. Эдуард Скукис, Павел Акишин, Евгений Барканов. Обратная процедура для определения вязкоупругих свойств материала. Новый неразрушающий метод - обратная процедура, основанная на вибрационных тестах - был разработан для определения нелинейных механических свойств клеевых слоёв композитов типа «сендвич». Клеевой слой рассматривается как вязкоупругий изотропный материал с частотно- зависимыми модулями накопления и потерь. В оптимизационной процедуре, основанной на планировании экспериментов и методе поверхностей отклика, минимизируется функционал, описывающий разность между значениями частот собственных колебаний образца, полученными в ходе физического эксперимента и с помощью аппроксимизационных функций. Косвенная оптимизация позволяет существенно сократить временные ресурсы, необходимые для идентификации свойств материала. Разработанная методика была успешно использована для определения свойств клея ISD-112, который широко применяется в «сэндвич»-панелях.