Волны различных типов, скорость распространения

Акустические методы позволяют оценивать только те свойства материала, которые влияют на условия возбуждения, прохождения, отражения и преломления упругих волн или на режимы колебаний ОК. Это скорости распространения волн различных типов, волновые сопротивления материалов, коэффициенты поглоще- [c.732]

В зависимости от условий возбуждения волны Лэмба могут быть симметричными, когда плоскость, разделяющая слой (пластину) по толщине на две равные части, остается в покое, а остальные смещаются симметрично по отношению к ней, и асимметричными, частным случаем которых являются волны изгиба (рис. 1). На рис. 2 дана зависимость скорости с распространения волн Лэмба от произведения толщины Н металла на частоту УЗК, а также углов а, когда окружающей средой является вода. Подобная диаграмма действительна только для одного определенного материала в сочетании с определенной передающей средой. Кривые щ, о, 1, 51, Й2. 2 на рис. 2 соответствуют различным типам волн (модам). При увеличении рабочей частоты или толщины листа скорости обеих мод и Зд приближаются к скорости релеевской волны с , а всех остальных мод— к скорости сдвиговой волны С(. При некоторых значениях //г величина с может [c.7]

Мы уже знакомы с различными типами электромагнитного излучения свет — видимый, ультрафиолетовый, инфракрасный, рентгеновские лучи и радиоволны различной длины. Это только часть широкого спектра от гамма-лучей, длины волн которых измеряются долями единиц Ангстрема, до радиоволн, длины волн которых измеряются в метрах и даже километрах. Все эти волны имеют одинаковую скорость распространения 3 10 см/с. Их частота связана с длиной волны следующим соотношением [c.399]

В акустическом контроле (АК) используются различные типы колебаний и волн, отличающихся направлением колебаний, распределением амплитуд колебаний и волн в среде, скоростью распространения волн. В акустике различные типы колебаний и волн принято называть модами. [c.20]

Прибор ДСК-1 рассчитан как на применение относительного метода структурного анализа металлов, так и на возможность измерения абсолютных значений затухания и скорости распространения колебаний. Прибор укомплектован искателями различного типа с пьезоэлементами из кварца Х-среза прямыми (нормальными), прямыми раздельно-совмещенными, наклонными и наклонными раздельно-совмещенными. Искатели позволяют возбуждать в контролируемых изделиях продольные, поперечные, поверхностные волны и волны Лэмба в диапазоне частот от 0,65 до 10 МГц. Прибор одноблочный, питается от сети переменного тока, основные размеры 540x360x235 мм, масса около 23 кг. [c.71]

Столь простой по идее метод осложняется при практическом осуществлении тем, что в стержне, чаще всего в результате отражения от поверхностей, возникают волны различных типов, которые приводят к образованию иногда весьма сложной системы стоячих волн. Указанное обстоятельство вызывает появление кроме основных максимумов амплитуды ряда побочных максимумов, так что не всегда бывает легко разобраться в наблюдаемой картине. Особенно сложная картина наблюдается в том случае, если размеры стержня (диаметр) по порядку величины совпадают с длиной ультразвуковой волны [302]. В этом случае наблюдается зависимость скорости распространения продольной волны от размеров образца. [c.101]

Эффект появления комбинационных частот вне области пересечения исходных волн с частотами С0 и а 2 называют рассеянием звука на звуке. Как известно, в твердых телах благодаря существованию различных типов волн (продольных, сдвиговых), имеющих различные скорости распространения, можно удовлетворить условиям синхронизма для волнового триплета сО] сог Мз- [c.127]

Особый случай составляют стоячие волны, которые представляют резонансный тип колебаний (см. раздел 4.3.1). Решение проблемы достигается с помощью импульсного распространения, когда измеряется время его распространения по образцу. Возможно, что этот метод не соответствует теме настоящей главы, поскольку импульсная техника не должна содержаться в главе, посвященной синусоидальным функциям возбуждения, но с другой стороны, он не выглядит здесь настолько аномальным по сравнению с методом, описанным в главе по импульсам большой амплитуды, тем более, что импульс эквивалентен сумме гармонических волн разной частоты. Основная проблема метода заключается в измерении затухания по уменьшению амплитуды импульса после его прохождения через образец и скорости распространения. Основная сложность состоит в том, что как скорость, так и затухание зависят от частоты, и, следовательно, Фурье-компоненты исходного импульса будут вносить различный вклад. Первоначально симметричный импульс становится асимметричным и расширяется по мере своего распространения через испытуемый образец материала. [c.73]

В твердых телах могут распространяться различные типы волн. В неограниченной упругой среде имеются только два типа волн волны расширения и волны сдвига. Вдоль стержня могут распространяться т ри типа волн растяжения, кручения и изгиба а в пластинках — волны растяжения и изгиба. Кроме того, вдоль поверхности твердого тела могут распространяться поверхностные волны Рэлея, если только их длина невелика по сравнению с поверхностными размерами образца. Скорости распространения всех этих упругих волн зависят от упругих постоянных и плотности тела, а также от ряда других факторов. Таким образом, динамические значения упругих постоянных можно определить по скорости распространения волн. [c.239]

В поликристаллической среде и металлах, обладающих упругой анизотропией, затухание определяется рассеянием энергии колебаний зернами металла. В отдельных кристаллах скорость ультразвука имеет разное значение в зависимости от направления его распространения относительно осей симметрии. Поэтому при переходе ультразвука из одного кристалла в другой вследствие различной ориентации кристаллов скорость ультразвука может существенно изменяться. В результате этого возникает частичное отражение, преломление и трансформация типов УЗВ. Ультразвуковые колебания постепенно рассеиваются во все стороны, причем степень рассеяния зависит главным образом от отношения длины Я упругой волны к среднему диаметру й зерен-кристаллов, а также от степени анизотропии металла. [c.10]

Для определения разности главных напряжений необходимо измерить 0 и Г с помощью полярископа. Простейший тип плоского полярископа состоит из источника света, двух поляроидов и экрана. Первый поляроид называется поляризатором, второй — анализатором. Поляризатор превращает свет в плоС кополяризоваиный, что позволяет измерить оптический эффект. Если на пути поляризованного луча поставить напряженный образец, то луч света будет разложен на два плоскополяризованных луча, плоскости колебаний которых взаимно перпендикулярны и совпадают с направлениями главных напряжений. Эти два луча (две световые волны) имеют разные скорости распространения и при выходе из образца приобретают разность хода Г. Для измерения последней необходимо получить интерференцию лучей, для чего колебания двух световых волн нужно привести в одну плоскость. С этой целью их пропускают через анализатор. Плоскости поляризатора и анализатора скрещены под углом 90°. Интерференцию, полученную при помощи анализатора, можно наблюдать на экране в виде цветной или черно-белой картины полос в зависимости от применяемого источника света. Белый свет состоит из различных цветов с разными длинами волн. Поэтому при исследовании в белом свете каждая его составляющая будет интерферировать после прохождения через анализатор, причем составляющие могут взаимно усиливаться или ослабляться, давая на экране полосы различной окраски. Полосы одного цвета называются изохромами и соединяют точки с одинаковой разностью главных напряжений. При использовании монохроматического света с одной длиной волны наблюдается чередование черных и белых полос. [c.58]

Будет полезным сравнить время действия двух различных типов взрыва. Для начала возьмем тринитротолуол (ТНТ) приняв скорость взрывной волны равной 7400 м/с (табл. 2 работы [Robinson,1944]), массу полусферы ТНТ равной 32 т и, следовательно, диаметр равным 4,4 м, получим, что при детонации необходимо примерно 0,625 мс для того, чтобы процесс достиг наиболее удаленной точки полусферы. Взрыв в Фликсборо оценивается примерно в 32 г ТНТ-эквивалента, при этом диаметр облака составил примерно 200 м. (Чтобы убедиться в справедливости указанных цифр, рекомендуем обратиться к описанию аварии в гл. 13.) Если даже допустить, что скорость распространения взрывной волны равнялась скорости звука в воздушной среде, то продолжительность взрыва составит 650 мс. Иначе говоря, облако пара эквивалентной массы гораздо больше по объему, а скорость звука в нем намного меньше. [c.289]

Как показывают результаты многочисленных надежных измерений, проведенных в вертикальных естественноконвективных течениях различного типа, эти утверждения справедливы в отношении трех величин Ф, 5 и а. Что касается длины волны возмущения л, то она значительно изменяется при распространении возмущения по потоку. Об этом свидетельствуют результаты тех же измерений, а также данные оптической визуализации течения (рис. 11.1.1). Такая ситуация и должна наблюдаться, поскольку частота Р считается в анализе, определяющем моды колебаний, постоянной, тогда как скорость основного течения возрастает с расстоянием х. [c.16]

Из работ Хьюза и Келли [221] следует, что в случае одноосных напряжений относительные изменения скорости 6у и времени распространения 6т пропорциональны напряжениям. Коэффициенты пропорциональности а и Р могут бьггь названы, соответственно, акустоупругими коэффициентами времени и скорости. Они не совпадают для различных типов волн. В табл. 2.5 приведены формулы для их расчета в пятиконстантной теории упругости для случая, когда нагрузка приложена в направлении оси [c.43]

Аналогичный результат может быть получен при рассмотрении продольных колебаний упругих тел (см. гл. II, 2). На рис. 43 приведены зависимости рациональных частот колебаний от различных длин водоподъемных труб и скоростей распространения волн давления 600 и 1000 м]сек. Эти данные имеют практическое значение при расчете гидропривода водоподъемников типа ДН-50. В этих установках гидроштанга заполнена маслом и благодаря герметичности системы допущения [c.106]

Ряд интересных задач, важных, в частности, для исследований по защите от акустического шума и вибраций, появляется при изучении распространения энергии из одной точки в другую по г трактам (рис. 6.1). В этом случае вычисление частотной характеристики, определяющей зависимость наблюдений на входе и выходе, позволяет правильно определить общую меру линейной связи между входной и выходной величинами, но не дает возможности оценить вклад отдельных трактов. Для решения таких задач в первую очередь необходимо четко различать дисперсное и бездисперсное распространения энергии, т. е. зависит ли скорость распространения энергии от частоты. Некоторые типы распространения энергии дисперсные примерами могут служить волны на поверхности океана или же волны изгиба в конструкциях. Однако во многих других случаях процесс распространения энергии можно считать бездисперсным, например электромагнитное излучение и продольные волны (волны сжатия) в различных средах, в том числе в воздухе и воде (акустический шум). [c.130]

Существуют два принципиально различных типа таких устройств. Действие первого основано на периодическом пространственном изменении показателя преломления, вызванном распространением упругой волны в соответствующем кристалле. По сути дела, в кристалле образуется дифракционная решетка, которая периодически отклоняет лазерный пучок. При рабочих частотах порядка нескольких сотен мегагерц переключение может осуществляться с очень высокой скоростью. До недавнего времени в литературе не сообщалось об нспользо-вании затворов такого типа в рассматриваемой нами области приложений. [c.70]

Рассмотрим теперь в целях определения скорости распространения диффузионных волн одномерную задачу, когда в начальный момент времени t = Q частицы различных типов в концентрациях йр сосредоточены в плоскопараллельном слое Т0ЛШ.ИН0Й h в плоскости yz. [c.185]

С — скорость распространения волн сжатия —диаметр цилиндра) есть частота вынужденных вибраций цилиндра, которые могут восприниматься чувствительным приемником (например, электромагнитного типа), прижатым к стенке, даже нри очень слабой детонации, не воспринимаемой на слух. Эгот принцип положен в основу электроакустических методов обнаружения детонации в цилиндре двигателя, разработанных в различных вариантах, один из которых описан в работе [13]. Анализ вибраций стенок цилиндра при детонации подтверждает зависимость их частоты от диаметра цилиндра согласно уравнению (24.1). Так, на фотографическом двигателе с диаметром цилиндра 127 мм регистрируемая частота 3600приблизительно равна / = 980 -10 /2 -127 3700 гц. На двигателе СРВ с диаметром цилиндра 82,5 мм регистрируемая частота около 6000 гц, что приблизительно равно /= 980-10 /2-82,5 5900 гц. Как видно из приведенной на рис. 288 осциллограммы, наряду с собственно де- [c.388]

Из рис. 36 видно, что скорость распространения ультразвуковых волн (кривая 2) увеличивается по мере повышения степени отверждения смолы. Это вполне закономерно, так как скорость ультразвуковых колебаний увеличивается по мере повышения плотности и жесткости материала. В настоящее время при помощи экспериментального измерения скоростей распространения ультразвуковых волн (продольных и поперечных) определяется модуль упругости различных твердых тел (путем вычислений по известным формулам теории упругости [126]). Таким образом, изменение скорости распространения ультразвуковых волн в отверждаемом образце характеризует по существу изменение его упругих свойств по мере увеличения плотности пространственной сетки. Кривая 1, иллюстрирующая поглощение ультразвуковых волн по мере повышения степени отверждения, показывает, что в начальной стадии гелеобразования поглощение достигает >3 дцб/мм и затем резко понижается до 0,5 дцб1мм дальнейшее увеличение времени отверждения приводит к некоторому повышению поглощения. В работах [123—125] делается вывод, что, поскольку закономерности изменения скорости и поглощения ультразвуковых волн примерно одинаковы для различных типов термореактивных смол, то имеется определенная корреляция между этими изменениями и физическими свойстванш смол, зависящими от степени отверждения. [c.93]

Фиг. 47 представляет типичную фотографию распространения устойчивой детонационной волны она изображает детонацию в смеси бН, -1- О2 [93]. Много фотографий этого типа для различных смесей было опубликовано Диксоном и другими. На снимке видна детонационная волна, распространяющаяся от правого верхнего угла снимка с постоянной скоростью до самого конца закрытой стеклянной трубки. Здесь возникает отраженная волна, движущаяся обратно в продуктах горения и оставляющая за собой ярко светящийся след. Темные вертикальные линии изображают полоски бумаги, помещенные в качестве меток на стенках трубки на расстоянии 20 см между их внутренними краями. Интересны светящиеся полоски, вероятно, представляющие раскаленные частички свинца, вынесенные из свинцовой трубки, которая была присоединена справа к стеклянной трубке. Стеклянная трубка оказалась покрытой тонким осадком свинца от предыдущих взрывов. На снимке видно, что когда пламя входит в стеклянную трубку, эти частички движутся с большой скоростью, в точке отражения волны их скорость спадает до нуля и возрастает снова в противоположном направлении по пути отраженной волны. Движение этих частичек непосредственно за фронтом волны должно отвечать приблизительно скорости движения газа гу. Измерения Льюиса и Фриауфа дают достаточно хорошее согласие со значением да, вычисленным по вышеприведенным формулам. Скорость частичек за фронтом пламени падает со временем. [c.248]

Механические деформации в упругих средах, распространяющиеся со скоростью, зависящей от упругих свойств и плотности среды, называются упругими, или акустическими, волнами [29]. При распространении акустической волны происходит перенос энергии упругой деформации без перемещения вещества (последний возникает только в случаях акустических течений прн определенных условиях). Частоты различных диапазонов акустических волн указаны в табл. 6.1. В зависимости от типа механической деформации и геометрии среды различают продольные, поперечные (сдвиговые) н нзгиб-ные волны. В жидкостях и газах, которые обладают упругостью объема, но не обладают упругостью формы, могут распространяться лишь продольные волны растяжения — сжатия, в которых колебания частиц среды происходят в направлении движения волны [16, 29]. Волны, распространяющиеся в направлении, перпендикулярном плоскости, в которой лежат направления смещений н скоростей частиц среды, называются поперечными или сдвиговыми [29]. Деформации изгиба, возникающие в стержнях и пластинах, называются нзгибными волнами [29]. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология