ICS 19.100 J04 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 ultrasoinc velocity 2020-06-02发布 2020-12-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布
GB/T 38897-2020 目 次 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4人员要求 5方法概要 6设备 7检测规程 8报告. 附录A（资料性附录） 弹性模量和泊松比检测材料 附录B（资料性附录）弹性模量和泊松比测量及不确定度评定实例 11
GB/T38897-2020 前言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.
本标准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：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.
本标准主要起草人：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.
GB/T 38897-2020 无损检测弹性模量和泊松比的 超声测量方法 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， 本标准适用于检测金属和非金属固体材料的弹性模量和泊松比，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是必不可少的.
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件.
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件.
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 GB/T10623、GB/T12604.1和GB/T15014界定的以及下列术语和定义适用于本文件.
3.1 体波body wave 在无限或半无限弹性质中传播的波.
3.2 导波guided wave 在有界弹性介质中传播的波.
3.3 扭转波torsionalwave 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leadingcdge 回波波峰上升沿与时基的交点.
注：如图1a）所示，半波检波检测信号中的点B、B：、B，和B.
是信号前滑：如图1b）所示，双极性检测信号中的点 RR、R和R，是信号前措.
GB/T 38897-2020 B B 54 a）半波检波检测信号 b）双极性检测信号 图1回波信号前沿示意图 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一定的超声检测知识.
按照本标准实施的人员，应 掌握与本标准相关的技术与知识，并由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权.
5方法概要 5.1原理 固体材料中的超声波传插速度由其弹性模量和密度决定.
在已知材料密度的基础上，通过测量超 声波在固体材料中的传插速度，计算获得材料的弹性模量和泊松比检测方法包括适用于块状试样的体 波法和适用于圆形截面杆状试样的导波法.
体波法通过测量块状固体中纵波和横波的传播时间和传播距离获得材料的纵波声速和横波声速， 由材料的纵波声速、横波声速和密度计算获得材料的杨氏模量，由材料的横波声速和密度计算获得材料 的剪切模量，由材料的纵波声速和横波声速计算获得材料的泊松比.
导波法通过测量圆形细杆中纵波和扭转波的传播时间和传播距离，获得材料的纵波声速和扭转波 声速，由材料的纵波声速和密度计算获得材料的杨氏模量由材料的扭转波声速和密度计算获得材料的 剪切模量，由材料的纵波声速和扭转波声速计算获得材料的泊松比.
5.2方法特性 体波法利用在半无限弹性介质中传播的声波速度测量弹性模量和泊松比，测量横波声速，计算获得 剪切模量：测量纵波声速和横波声速，计算获得杨氏模量或泊松比.
导波法利用圆形截面杆中传插的声波速度测量弹性模量和泊松比，测量织波声速或扭转波声速，计 算获得杨氏模量或剪切模量；测量纵波声速和扭转波声速，计算获得泊松比.
按本标准规定的方法检测弹性模量和泊松比的材料名称参见附录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，且垂直于声波传播方向的最小尺寸应不小于换能器 直径或长边尺寸的3倍.
导波法适用于直径不大于5mm的圆形截面杆状试样，且长度不小于100mm，长径比不小于40.
各向异性材料按本标准规定的方法获得的弹性模量为沿声束传播方向的弹性模量.
根据试样的制备难易程度和换能器的尺寸选择检测方法，如板材和棒材检测宜采用体波法，丝材检 测宜采用导波法， 2