Акустические волны и их распространение

АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ И ИХ РАСПРОСТРАНЕНИЕ [c.14]

На скорость распространения пламени влияют акустические колебания, причем в диапазоне частот 5—40 кГц влияние акустической волны сказывается главным образом на устойчивости пламени (срыв пламени, проскок в горелку). В ультразвуковом диапазоне частот (270—500 мГц) наблюдалось отчетливое увеличение скорости распространения пламени [148]. [c.119]

I Поглощение обусловлено вязкостью, упругим гистерезисом (т. е. различной супругой зависимостью при расширении и сжатии) и теплопроводностью. Последний механизм поглощения связан с тем, что процесс распространения акустической волны считают адиабатическим. Расширение или сжатие элементарного объема сопровождается изменением температуры, но они настолько кратковременны, что процесс выравнивания температуры можно не учитывать. В действительности теплопроводность существует и способствует потере энергии колебаний. Существуют также другие механизмы поглощения, проявляющиеся при более высоких частотах, чем применяют в АК. [c.33]

Входной и выходной патрубки буферной емкости следует располагать под углом друг к другу, избегая распространения прямой или круто отраженной акустических волн из одного патрубка в другой. При осевом положении входного патрубка выходной следует помещать перпендикулярно к оси емкости (см. рис. IX.42). Буферные емкости шаровидной формы (см. рис. IX.43) способны более полно гасить колебания давления, чем цилиндрические. Принцип действия акустического фильтра основан на интерференции звуковых волн. Простейшим акустическим фильтром (резонатором) служит параллельный трубопровод (обычно небольшого сечения), длина которого отличается от основного на половину длины звуковой волны той частоты, которую требуется погасить. В отличие от буферной емкости, акустический фильтр, показанный на рис. VI,42, разделен перегородкой на две неравные полости, сообщающиеся посредством труб, открытых с концов и с отверстиями по длине. Такие же отверстия имеют концы входной и выходной труб, введенных в противоположные [c.275]

При распространении в реальных средах акустические волны испытывают затухание, что не учитывают уравнения (1.5) и (1.6). В результате затухания волновое число становится комплексным k=k + , где б — коэффициент затухания. Плоскую волну, распространяющуюся вдоль оси х, с учетом затухания записы- вают ( J [c.19]

Скорость распространения акустических волн для жидкостей или газов определяют при заданном состоянии среды (температуре, давлении) постоянной с=У(др/др) =УКр, где р — давление в веществе р — его плотность К — модуль всестороннего сжатия, равный отношению давления к деформации изменения объема с обратным знаком. Индекс 5 показывает, что производная берется при постоянной энтропии. Как правило, скорость не зависит от частоты, однако в некоторых веществах в определенном диапазоне частот наблюдают дисперсию скорости. Это объясняется тем, что скорость зависит от числа степеней свободы колебательного движения молекул. В упомянутом диапазоне частот в колебания начинает вовлекаться дополнительная степень свободы взаимное движение атомов внутри молекул. Исследование свойств веществ и кинетики молекулярных процессов по скорости (и затуханию) акустических волн составляет предмет молекулярной акустики. [c.30]

Скорость распространения акустических волн зависит от температуры. Эту зависимость характеризуют изменением скорости на один градус температуры. Для газов это величина положительная, для жидкостей и твердых тел — отрицательная порядок ее 0,01. ..0,05%. Для воды зависимость аномальная. [c.31]

Рис. 9.26. Корреляционная зависимость между временем распространения акустической волны в глини стых сланцах и градиентом пластового давления

ЭМА-преобразователи в настоящее время получили наибольшее распространение в качестве средства бесконтактного излучения и приема ультразвуковых волн. Это объясняется их относительно большим коэффициентом преобразования по сравнению с другими способами бесконтактного возбуждения акустических волн (на частотах, обычно применяемых в ультразвуковой дефектоскопии), их широкополосностью, возможностью возбуждать волны самого различного типа, слабой зависимостью преобразования от неровностей поверхности (проверку можно вести даже при наличии окалины или краски), применимостью ЭМА-преобразователей для контроля не только холодных, но и горячих изделий. Недостатками следует считать громоздкость преобразователей из-за необходимости сильного подмагничивания и малый коэффициент преобразования по сравнению с ПЭП. [c.70]

Оптические методы визуализации неоднородностей в прозрачных средах широко используются при исследовании процессов горения. Исследование слабо светящихся пламен, изучение взаимодействия ударных и акустических волн, возникающих в горящей среде, с фронтом пламени, исследование структуры пламени и детонационной волны, визуализации движения газа перед фронтом пламени и в продуктах реакции — вот далеко не полный перечень тех задач, в решении которых немалая роль принадлежит одному из наиболее распространенных оптических методов — методу Теп-лера. [c.117]

Звуковые колебания, или волновые процессы, как отмечают ряд авторов [1,2,3,4], воздействуют на химико-технологические процессы через так называемые эффекты первого (частота, интенсивность и скорость акустических колебаний) и эффекты второго порядков, т.е. нелинейные эффекты, развивающиеся в жидкости при распространении мощных акустических волн. К эффектам второго порядка относятся кавитация (разрыв оп юшно-сти жидкости), волновые течения (звуковой ветер), пульсация газовых пузырьков и др. [c.5]

Пластовое давление можно определить по диаграммам электрического каротажа или по диаграммам акустического каротажа в соседних скважинах. Объемная плотность глинистых сланцев прямо связана с удельным сопротивлением и с временем распространения упругой волны. Таким образом, кривая удельного сопротивления глинистых сланцев или времени пробега позволяет выявить аномалии в объемной плотности (рис. 9.25), которая связана с пластовым давлением. Для каждого геологического района эта связь определяется эмпирически путем измерения давлений пластового флюида в линзах песчаника. На рис. 9.26 показана зависимость градиента давления флюида от времени распространения акустической волны в глинистых сланцах. После установления этой зависимости ее можно использовать для прогнозирования пластовых давлений в последующих скважинах. [c.362]

Рисунок 1 - Зависимость времени распространения акустической волны от

Установлены зависимости скорости распространения акустических волн от величины пластических деформаций металла и поврежденности металла в результате усталостного нагружения. [c.5]

Для установления зависимости изменения времени распространения акустических волн от структурных изменений, происходящих при пластической деформации металла, проведены экспериментальные исследования с растяжением плоских образцов из стали типа сталь 20 толщиной 2 мм, изготовленных по ГОСТ 1497-84. Образцы нагружали ступенчато, с шагом 0,2от на разрывной машине ИР 5057-50 со скоростью 0,5 мм/мин. [c.8]

При увеличении величины нагрузки на каждые 0,2 От производили замер времени распространения акустических волн и удлинение образца. После достижения предела текучести металла образца замеры проводили после каждого относительного удлинения на 3 %. [c.8]

По результатам экспериментов получена зависимость (А1/1°имп) = 0,05 6 изменения времени распространения акустической волны, от величины относительной деформации металла в шейке плоского образца, которая [c.8]

Цель исследования заключалась в установлении зависимости изменения времени распространения акустических волн от усталости металла при малоцикловой усталости. Испытания на малоцикловую усталость проводили изгибом плоских образцов толщиной 2 мм из стали типа сталь 20. При изгибе плоской стальной пластины поверхность металла претерпевает значительную пластическую деформацию, величина которой зависит от толщины пластины. [c.9]

После деформации при первых пяти перегибах, а далее через каждые 5 последуюш,их перегибов снимали показания изменения времени распространения акустических волн. В ходе проведения эксперимента получена зависимость изменения времени распространения акустической волны от механических свойств металла в условиях деформирования плоского образца при повторно-статической нагрузке, представленная на рисунке 2. Зависимость представляет собой полиномиальную функцию (А1/1°имп) = а + Ь-п + с-п + d-n , где коэффициенты а = 0,022 Ь = 0,354 с = - 0,043 d = 0,002. [c.10]

При двадцатом цикле малоциклового нагружения поврежденность металла на поверхности образцов достигает порядка 100 %, что находится на уровне 1,25 % изменения времени распространения акустических волн при испытаниях на растяжение плоских образцов. Это свидетельствует о сопоставимости результатов экспериментов статического и циклического нагружения образцов. Интервал III графика при малоцикловых испытаниях плоских образцов на изгиб стал доступен в связи с тем, что после образования микротрещин в интервале II графика, происходило равномерное развитие магистральной трещины, путем слияния микротрещин. При испытаниях на растяжение этот процесс происходил мгновенно из-за локализации деформаций в шейке образца. [c.11]

В связи с тем, что критерием безопасной эксплуатации нефтегазового оборудования является отсутствие микротрещин и несплошностей в металле, ограничивающий предел уровня снижения времени распространения акустических волн при пластической деформации для сталей составит - 1,25 %. [c.11]

Металл труб в области дефектов формы работает в условиях двухосного напряженного состояния, поэтому измерения времени распространения акустических волн, производили как в осевом направлении трубы, так и перпендикулярно осевому направлению трубы. [c.16]

После каждых ста циклов нагружения труб от 0,1 Рн до Рн осуществляли повторное измерение времени распространения акустических волн. [c.16]

Предложена апробированная в газовой отрасли методика определения усталостного повреждения металла в области дефектов формы труб по изменению времени распространения акустических волн. [c.22]

При обсуждении электромагнитного излучения обычно пользуются понятием о волнах. Мы хорошо знакомы со многими типами волн п волновым движением. На морском берегу мы видим движущиеся волны. Прикосновение к скрипичной струне вызывает на ней стоячие волны, и мы слышим звуковой тон, переносимый к нашим ушам акустическими волнами. Все эти волны связаны с тем или иным колебательным движением. Такое движение характеризуется амплитудой, частотой или длиной волны и, если волны распространяются в какой-либо среде, скоростью распространения. Последние три характеристики связаны между собой соотношением [c.9]

Как частично отмечалось ранее, упругие колебания в жидкостях и газах характеризуются одной из следующих величин изменением давления р или плотности, смещением частиц из положения равновесия и, скоростью колебательного движения (колебательной скоростью) V, потенциалом смещения или колебательной скорости. Все перечисленные величины взаимосвязаны. Следует отличать изменение давления или плотности, связанное с распространением акустических волн, от их статистического (среднего) значения. [c.15]

О.В. Руденко [288] рассмотрел возможность использования для диагностики и контроля разнообразных физических явлений, связанных с распространением интенсивных акустических волн. На этой работе основано дальнейшее изложение. Отмечается, что зависимость от амплитуды (или интенсивности) приводит к нарушению принципа линейной суперпозиции волны в области их интерференции начинают влиять друг на друга, обмениваясь энергией. При этом каждая из волн "запоминает" свойства как остальных участников взаимодействия, так и материальных констант среды в той области пространства, где это взаимодействие происходит. [c.124]

Акустические колебания обычно совершаются с малой амплитудой, т.е. они соответствуют начальному участку кривой напряжение - деформация. Прогнозировать по параметрам акустических волн поведение кривой при больших напряжениях и деформациях аналитически невозможно. В связи с этим ищут корреляционные зависимости акустических параметров от прочности материалов. Наиболее информативный акустический параметр для оценки прочности материала это скорость распространения волн. Она аналитически связана с упругими постоянными, описывающими начальный участок кривой напряжение - деформация. [c.752]

В некоторых материалах (железо, титан) могут происходить аллотропические превращения, т.е. изменение строения кристаллической решетки. В результате внутри первичного зерна появляются более мелкие вторичные кристаллиты. Понятие зерна в этом случае обычно относят к первичному зерну, но на свойства материала оказывает очень сильное влияние также и субструктура. Раздельное влияние первичного и вторичного зерна на распространение акустических волн пока достаточно полно не изучено, поэтому УЗ-методы в настоящее время применяют преимущественно для оценки структуры простых материалов, не имеющих субструктуры. [c.781]

В рамках оговоренной линейной модели основные соотношения, описываю -щие акустические колебания и волны в среде, следуют из уравнения состояния среды, уравнения движения Ньютона и уравнения неразрывности. Результатом являются уравнения волнового типа, которые могут быть решены при соответствующих начальных и граничных условиях. Процесс колебаний или распространения волны сопровождается периодическим смещением частиц из положения равновесия, изменением плотности, давления и скорости движения частиц в среде. Представим результирующие величины, характеризующие состояние среды при прохождении через нее акустической волны, в виде суммы стационарной (при отсутствии звукового возмущения) и периодической составляющих [c.32]

При распространении в любой среде акустическая волна постепенно ослабевает, так как часть энергии ее необратимо обращается в тепло, а также рассеивается на неоднородностях структуры вещества, через которое проходит волна. [c.36]

За редкими исключениями затухание акустических волн, отнесенное к длине волны, невелико, поэтому постоянную распространения при наличии затухания можно представить следующим образом [c.37]

В рассматриваемых испытаниях распространение акустических волн исследовали как в пустой плети, так и в плети, заполненной водой. В системе АС-6А/М были установлены частотные фильтры на диапазон 10-200 кГц. Генерацию волн напряжения осуществляли с помощью сломов грифеля твердостью 2Н и диаметром 0,5 мм, вставленного в карандаш со специальной насадкой (источник Су-Нилсена). Сломы производили на разных расстояниях от приемников. Импульс акустической эмиссии фиксировал блок регистратора типа РАС-3 А. Согласно теоретическим представлениям, в данной конструкции должны существовать симметричная ЗОг и асимметричная АО моды, распространяющиеся со скоростями 5,4 и 3,3 мм/мкс соответственно. [c.198]

Изучение распространения акустических волн в объекте осуществляли путем возбуждения акустических импульсов при помощи источника Су-Нилсена. Датчики устанавливали на расстояниях 1,8 3 7 и 12 м. В месте сломов располагали приемник для запуска системы регистрации в момент слома грифеля. Измеряли время распространения сигнала от источника до приемника и его амплитуду. Импульс эмиссии регистрировали, используя прибор РАС-ЗА. [c.201]

Книга посвящена акустическим методам и средствам неразрушающего контроля и охватывает задачи дефектоскопии, контроля физико-механических свойств материалов, измерения размеров объектов контроля. Для обоснованного изложения методов и средств контроля в книге рассмотрены физические основы излучения, приема, распространения, отражения, преломления и дифракции акустических волн. Главное внимание уделено физике процессов, не применяется сложный математический аппарат. Основное внимание уделено методу отражения, получившему наиболее широкое распространение в практике неразрушающего контроля. Более кратко изложены методы прохождения, свободных и вынужденных колебаний, акустической эмиссии. Расшохредо-, использование методов контроля металлов и сплавов (литья, поковок, проката, сварных соединений), неметаллов и шюгослойиых канг.трукций. Для двух последних отмечается во можность использования специфических низкочастотных ме-"тодов,. г [c.3]

Для целей контроля применяют колебания частотой от 50 Гц до 50 МГц. Интенсивность колебаний при этом обычно невелика, не более 1 Вт/см2. Как будет показано в 1.1, существуют разные типы акустических волн, отличающиеся скоростью распространения, направлением колебания частиц и другими признаками. Их называют модами (от лат. modus — образец, способ). [c.6]

Высокочастотные колебания (с частотой ббльшей, чем приблизительно 10 циклов в секунду) возникают под действием того же механизма (распространение акустических волн), который уже обсуждался применительно к ракетным двигателям твердого топлива, с той разницей, что время запаздывания здесь связано с запаздыванием процесса превращения капель жидкого топлива в газообразные продукты, который в данном случае происходит во всей камере, а не только на поверхности. Чтобы учесть пространственную протяженность зоны превращения, Крокко и Ченг в работах [8 .88] ввели понятие о пространственном запаздывании (связанном со временем запаздывания через среднюю скорость потока топлива). При исследовании высокочастотной неустойчивости горения в жидкостных ракетных двигателях не рассматривались столь сложные модели, как в случае описанного выше вибрационного горения твердого топлива. Главной причиной [c.305]

Действие сенсоров, чувствительных к изменению массы, основано на изменении частоты колебаний пьезорезонаторов или скорости распространения поверхностно-акустических волн при селективной сорбции определяемого в-ва соогв. на электродах или на межэлектродных пов-стях. Сорбционными покрытиями служат Аи, Ag, полимеры, орг. соединения (амины, карбоновые к-ты и их соли), разнообразные фазы, используемые в хроматографии. Такие С. х. применяют для определения SOj, Hg, NH3 и нек-рых фосфорорг. соединетй. [c.318]

При обработке метода АУЗИ получены экспериментальные зависимости изменения времени распространения акустических волн между фиксированной базой пьезопреобразователей датчика ультразвукового прибора от величины упругих и пластических деформаций металла и при малоцикловой усталости металла. [c.8]

Метод АУЗИ выл применен при проведении гидравлических испытаний дефектных труб (таблица 2), вырезанных из магистрального газопровода Ду 700 мм Оренбург-Салават-Уфа из стали API 5LX Х70 согласно вышеописанной методике. В процессе испытаний труб с дефектами типа вмятин и гофр измерения времени распространения акустических волн производили в зонах перегибов и в центре вмятин и гофр. Полученные данные сравнивались с временем распространения акустических волн на основном металле газопровода (эталон). [c.16]

Спектры неупругого рассеяния медленных нейтронов и распространения акустических волн в твердом растворе Y3-1LU1AI5O12/ . И. Морозов, С. А. Данилкин и др. — Физика твердого тела, 1983, т. 25, № 4, с. 1135—1142. [c.255]