ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние границ на распространение упругих волн из "Акустическая диагностика и контроль на предприятиях ТЭК" Однако математическое описание этих требований оказывается весьма сложным, особенно в случае границ между твердыми телами, когда в общем случае необходимо применение тензорного анализа. [c.47] Прохождение плоских волн через гра- нормальном падении волны на границу ницу раздела при нормальном падении. [c.47] Наиболее просто описание явлений в случае границы раздела между двумя жидкостями или жидкостью и газом, т.е. тогда, когда обе среды не имеют сдвиговой упругости. [c.47] Оценки показывают, что при распространении волны из акустически жесткой среды с большим волновым сопротивлением рс (например, из твердого тела) в акустически мягкую (например, воздух), интенсивность прошедшей волны практически равна нулю, так как е 1. То же самое наблюдается при распространении ультразвука в обратном направлении - из акустически мягкой среды в акустически жесткую (е 1). Это явление является основой ультразвуковой дефектоскопии, использующей отражение волн от дефектов не-сплошностей, трещин, расслоения, непроваров и др. [c.49] Такой слой хорошо отражает УЗ-волны, причем отражение тем сильнее, чем больше е отличается от 1. Подобные четвертьволновые слои (пластины) нашли применение в системах звукоизоляции. [c.49] Рассмотрение прохождения УЗ-волн через границы сред проведено без учета затухания волн, учет последнего не нарушает основных выводов. [c.50] Прохождение ультразвуковых волн через плоскую границу раздела при наклонном падении. Рассмотрим снова простейший случай контакта сред, не обладающих сдвиговой вязкостью. [c.50] Коэффициенты отражения и преломления можно найти, решив систему четырех линейных уравнений с четырьмя неизвестными - двумя коэффициентами отражения и двумя коэффициентами преломления. [c.51] В интервале между первым и вторым критическими углами в нижней среде существует только сдвиговая волна, поэтому эту область используют в ультразвуковой дефектоскопии с целью возбуждения наклонных к поверхности сдвиговых (поперечных) волн. [c.52] Поверхностные (релеевские) волны. За вторым критическим углом при определенном угле падения возбуждается поверхностная (релеевская) волна, являющаяся суперпозицией неоднородных продольной и поперечной волн. [c.52] Вдоль плоской границы двух твердых сред, модули упругости и плотности которых различаются не слишком сильно, может распространяться поверх -постная волна Стоунли, состоящая фактически из двух поверхностных волн. [c.53] Несмотря на то, что волны Стоунли существуют в узком диапазоне сочетаний свойств материалов, они находят применение в неразрушающем контроле, в первую очередь при определении качества сцепления материалов. Распространяются эти волны со скоростью, несколько меньшей (на 0,001...3%), чем меньшая из двух скоростей сдвиговых волн. Характер распределения смещений в более жестком материале близок к распределению в релеевской волне на границе со свободным полупространством. В более мягком материале характер распределения близок к наблюдаемому в жидкости, контактирующей с поверхностью, вдоль которой распространяется релеевская волна, однако энергия переносится в более тонком слое. Например, для пары вольфрам-алюминий в последнем переносится всего 7% энергии поверхностной волны, тогда как при контакте с жидкостью в ней переносится почти вся энергия. [c.54] В заключение отметим, что анизотропия свойств материалов приводит к необходимости рассмотрения коэффициентов передачи не для амплитуд, а для потоков энергии на границе двух сред. Применимость законов Снеллиуса также ограничена - могут наблюдаться заметные отклонения от него, в частности плоскости падения и преломления могут не совпадать. [c.54] Вернуться к основной статье