Characterization of Materials by Vibration Technique

Abstract

This paper presents an experimental investigation of two different kinds of plates of materials namely glass and stainless steel by experimental modal analysis. The materials are excited by an impact hammer to perform resonant vibration where the characteristics of the resonance are acquired. One most important characteristic is the natural frequency where it is known that different material having undergone resonant vibration exhibit different specific natural frequencies to it. The natural frequencies and corresponding mode shapes are used as the parameters of determining the structural properties of these materials. The vibration analysis is done using the LMS instruments and software where Frequency Response Function (FRF) measurement technique is employed in determining the natural frequencies. The structural properties are established based on the obtained natural frequencies and geometries of the materials using the expression from available literature. The elastic moduli obtained for glass and stainless steel are 66.08 Gpa and 193.26 GPa.

ABSTRAK: Kertas ini membentangkan kajian mengenai dua bahan plat yang berbeza iaitu kaca dan keluli tahan karat dengan menggunakan analisis ragaman eksperimental. Getaran resonans dijalankan dengan menguja bahan-bahan tersebut dengan tukul hentaman dimana ciri-ciri tertentu diperolehi. Frekuensi asli merupakan satu daripada ciri utama, dimana ianya diketahui bahawa bahan yang berbeza akan mengalami getaran resonans yang menghasilkan frekuensi asli tertentu. Frekuensi asli dan bentuk ragam yang berpadanan digunakan sebagai parameter dalam menentukan sifat-sifat struktur bahan ini. Analisis getaran dijalankan dengan menggunakan peralatan LMS dan teknik ukuran perisian Fungsi Frekuensi Sambutan (Frequency Response Function (FRF)) untuk menentukan frekuensi asli. Sifat-sifat struktur ditentukan berdasarkan frekuensi asli dan bahan geometri, yang diperolehi daripada pengungkapan bahan sumber bacaan yang sedia ada. Modulus keanjalan yang diperolehi untuk kaca adalah 66.08 GPa dan untuk keluli tahan karat adalah 193.26 GPa.