Метод свободных колебаний и резонансный метод

МЕТОД СВОБОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ И РЕЗОНАНСНЫЙ МЕТОД [c.149]

Резонансные методы и методы свободных колебаний наиболее просты и обеспечивают высокую точность определения динамических характеристик материала в широком интервале температур. Однако они страдают существенным недостатком, состоящим в том, что частота измерения зависит от жесткости образца, а так как жесткость изменяется с температурой, то измерения проводятся при различных частотах. Поэтому для определения частотной и температурной зависимостей вязкоупругих свойств предпочтительнее использовать нерезонансные методы вынужденных колебаний. [c.118]

Колеблющиеся ПЭП и ОК можно представить как две связанные колебательные системы. Чем слабее связь этих систем, тем точнее резонансные частоты ОК соответствуют режиму свободных колебаний. Выбирая контактную жидкость с малым значением волнового сопротивления 2г или делая ее толщину равной нечетному числу четвертей волны, ослабляют связь колеблющихся систем. Однако при этих условиях генератор слабо реагирует на резонансы колебаний ОК. т. е. резонансные пики слабы. В этом состоит принципиальный недостаток контактного резонансного метода с регистрацией резонансных частот по изменению режима колебаний контура генератора. [c.168]

Для контроля качества клеевых соединений применяются главным образом методы, основанные на возбуждении в исследуемом изделии упругих колебаний звукового или ультразвукового диапазона. К этим методам относятся вакуумный [31], метод свободных колебаний [32], сквозного прозвучивания [77], многократных отражений [32—34 и [33, 35—38], ультразвуковой резонансный. метод, основанный на использовании резонансных явлений, наблюдаемых в контролируемом изделии при возбуждении в нем продольных упругих волн. Дефект склеивания в этом случае отмечается либо по изменению (уменьшению) фиксируемой прибором общей толщины проверяемого изделия в зоне нарушения соединения, либо по резкому изменению амплитуд резонансных пиков на экране дефектоскопа, обусловленному влиянием дефекта на коэффициент отражения упругих волн от границы раздела соединяемых элементов конструкции. [c.489]

Среди различных акустических методов исследования полимеров наибольшее распространение получили резонансные методы. Наиболее распространенным из них является метод свободных крутильных колебаний полимерного образца. Этот метод используется в крутильных маятниках, на которых проведено подавляющее большинство исследований вязкоупругого поведения полимеров. Большое распространение в последнее время получили также методы вынужденных резонансных колебаний. На низких частотах этот метод реализуется на установках, прин- [c.51]

Ноли [12], об экспериментальных исследованиях которого по методу свободных колебаний было сказано ранее, при высоких частотах использовал различные резонансные методы. При самых высоких частотах (12—120 кгц) Ноли применял метод магнито-стрикционного резонанса. Образец удерживался никелевым стержнем, -который приводился в движение с помощью магнитострикции. [c.231]

Измерение внутреннего трения образца можно производить двумя методами снятием резонансной кривой при возбуждении в образцах поперечных колебаний и методом затухания свободных крутильных колебаний. Первым методом измеряют внутреннее трение на установке сконструированной в специальной лаборатории Московского института стали и сплавов [16] путем определения амплитуды колебаний при резонансной и близкой к ней частотах [c.256]

В резонансных методах связь колеблющегося ОК с возбуждающей и принимающей колебания внешней системой приводит к смещению резонансной частоты относительно частоты свободных колебаний. Учесть это смещение трудно, а иногда невозможно, поэтому обычно считают, что частоты резонансов и свободных колебаний совпадают, допуская систематическую погрешность. В то же время амплитуды вынужденных колебаний больше, чем свободных, и измерения выполнять легче. При измерении резонансных частот стремятся оптимизировать взаимодействие возбудителя и приемника колебаний с ОК таким образом, чтобы эти [c.165]

Активные ультразвуковые методы разнообразнее по схемам применения и получили гораздо более широкое распространение. Для контроля используют стоячие волны (вынужденные или свободные колебания объекта контроля или его части), бегущие волны по схемам прохождения и отражения. Методы колебаний используют для измерения толщин при одностороннем доступе и контроля свойств материалов (модуля упругости, коэффициента затухания). Информативным параметром служат частоты свободных или вынужденных колебаний и их амплитуды. Используют также метод, основанный на измерении режима колебаний преобразователя, соприкасающегося с объектом импедансный метод). По амплитудам и резонансным частотам такого преобразователя (часто имеющего вид стержня) судят о твердости материала изделия, податливости (упругому импедансу) его поверхности. Податливость, в [c.17]

Метод ЭПР — это резонансное поглощение энергии электромагнитных колебаний в сантиметровом или миллиметровом диапазоне длин волн веществами, содержащими парамагнитные частицы (молекулы, атомы, ионы, свободные радикалы, слабо связанные с атомом электроны). Условие резонанса, при соблюдении которого образец поглощает электромагнитную энергию, описывают уравнением [c.206]

Значения tg б м. б. измерены непосредственно методами свободно затухающих колебаний, резонансных и нерезонансных колебаний, акустич. колебаний (затухание сдвиговых волн). Эксперименты проводят в низко- и среднечастотном диапазоне (от сотых долей до нескольких гц). [c.291]

Резонансные методы (свободные колебания) 143 [c.143]

РЕЗОНАНСНЫЕ МЕТОДЫ (СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ) [c.143]

Широко использовались резонансные методы свободных колебании при этом измерялась собственная частота колеба- [c.171]

Исследование динамических механических свойств указанных полимеров производилось методом вынужденных резонансных колебаний на установках, описание конструктивных особенностей которых содержится в работах [I, 2]. Образцы исследуемых полимеров, имеющие вид тонких стержней прямоугольного сечения, одним концом зажимаются в держателе вибратора, тогда как их нижний конец остается свободным (рис. а). [c.562]

Все резонансные акустические методы, как впрочем и метод свободных колебаний, имеют один серьезный недостаток при исследовании вязкоупругих свойств полимерных материалов в широком интервале температур собственная частота колебаний образца изменяется очень значительно. Например, при переходе из стеклообразного в высокоэластическое состояние резонансная частота образца может измениться более чем в 10 раз. Это, естественно, затрудняет обработку и интерпретацию экспериментальных данных. Однако нужно помнить, что изменение резонансной частоты в этом случае является следствием изменения свойств материала и что это изменение частоты и обусловливает высокую разрешающую способность резонансных акустических методов. [c.70]

При использовании методов колебаний возбуждают свободные или вынужденные колебания либо ОК в целом (интегральные методы), лкбо его части (локальные методы). Свободные колебания возбуждают путем кратковременного внешнего воздействия на ОК, например путем удара, после чего он колеблется свободно. Вынужденные колебания предполагают постоянную связь (через преобразователь) колеблющегося ОК с возбуждающим генератором, частоту которого изменяют. Измеряемыми величинами служат частоты свободных колебаний либо резонансов вынужденных колебаний, которые несколько отличаются от свободных под влиянием связи с возбуждающим генератором. Эти частоты связаны с геометрией ОК и скоростью распространения ультразвука в его материале. Иногда измеряют изменение амплитуды колебаний при вариации частоты в широком диапазоне частот — аплитудно-частотную характеристику (АЧХ) или величины, связанные с затуханием колебаний амплитуды свободных или резонансных колебаний, добротность колебаний, ширину резонансного пика. Методы вынужденных колебаний, основанные на анализе колебаний системы ОК — преобразователь при резонансных частотах или вблизи них, называют резонансными. Различные варианты методов колебаний рассмотрены в 2.6. [c.11]

К неразрушающим методам контроля относят визуальный осмотр, простукивание, инфракрасную дефектоскопию, световой метод, рентгенодефектоскопию, радиоинтроскопию и ультразвуковую дефектоскопию. Наибольшее распространение получил последний метод, основанный на измерении длины волны, амплитуды, частоты или скорости распространения ультразвуковых колебаний в контролируемом клееном изделии. В ультразвуковой дефектоскопии используют несколько разновидностей — теневой метод, эхо-метод, резонансный, импедансный и метод свободных колебаний, для реализации которых в нашей стране и за рубежом разработаны соответствующие приборы [406, с. 232] (см. гл. IV). [c.263]

Метод собственных колебаний. Основан на использовании собственных частот (обычно первых гармоник) контролируемой детали, определяемых с помощью резонансного прибора, усиливающего амплитуды возбуждения колебаний. Обычно этот метод применяют для контроля небольших деталей правильной формы (цилиндров, колец, труб и др.). Разновидность этого метода — метод свободных колебаний, который основан на ударном возбуждении контролируемого изделия и анализе характера его собственных колебаний. Расслоения с помощью этого метода выявляются на большей глубине, но в этом случае требуется проверка изделия с двух сторон. [c.202]

Методы свободных и вынужденных колебаний обратимы. В автоматическом варианте метода Робинсона импульс прикладывается к язычку, и измеряется логарифмический декремент. Ранее, Перец и др. [8] разработали крутильный маятник, в котором с помощью подводимой энергии устанавливаются резонансные колебания, по которым, в свою очередь, можно определить энергетические потери. [c.67]

Физико-механические свойства ППУ и соответствие их техническим условиям проверяют в заводских лабораториях. Качество склейки ППУ с конструкционным материалом можно определить различными методами вакуумным, свободных колебаний, сквозного прозвучивания, многократных отражений, резонансным, акустическим. Например, качество склейки пенопласта с электропроводящим листовым металлом толщиной до 0,7 мм проверяют отечественным импедансно-акустическим дефектоскопом ИАД-2 (см. гл. IV). [c.92]

Когда необходимо изучать частотную зависимость внутреннего трения в области 1—250 гц, целесообразно использовать резонансный метод измерения по кривой добротности Q — А///р ) 3 (при больших затуханиях). Резонансная установка [83] основана на возбуждении вынужденных колебаний, так как приборы, основанные на измерении свободных затухающих колебаний, позволяют исследовать характеристики рассеяния энергии при изменении частоты в незначительном диапазоне или скачком. Точность измерения на установке в интервале 1—10 гц составляет 0,005 гц, а в пределах 10—100 гц — 0,05 гц. Резонансная частота системы при любой температуре (0—500° С) может быть непосредственно получена на шкале генератора, что исключает ошибку в градуировке и позволяет с большой точностью определять значения внутреннего трения в указанном интервале частот, температур и деформаций (10 —10 ). [c.94]

Неудобства методов распространения волн состоят в достаточной сложности аппаратуры по сравнению с методами резонансных или свободных колебаний не всегда легко обеспечить, чтобы был возбужден определенный тип волны интерпретация результатов, особенно в рассеивающей среде, бывает часто весьма затруднительна. [c.239]

Определение постоянных упругости. Как отмечалось в разд. 7.3, акустическими методами определяют адиабатические значения упругих постоянных (динамические модули упругости). Наиболее эффективно использование методов свободных колебаний и резонансного метода. Их преимущества - простота передачи колебаний по звукопроводам, высокая точность измерений, возможность использования образцов малых размеров. Чаще всего в образцах возбуждают изгибные колебания на низших собственных частотах, которые легче разделяются. На этих частотах меньше затухание в звукопрово-дах и образцах, что особенно важно при высокотемпературных испыганиях. [c.818]

Существует четыре основных метода а) методы свободно колеблющегося торзионного маятника б) резонансные методы при вынужденных колебаниях в) нерезонансные методы при вынужденных колебаниях г) методы ультразвукового импеданса. [c.404]

Главы 7 и 8 дают основные сведения о физике и технике двух основных групп акустических методов - активных и пассивных. В главе 7 кратко рассмотрены активные методы, базируюш,иеся на определении отклика объекта контроля на посылаемый извне акустический сигнал - методы сквозного ультразвукового прозвучивания, эхо-метод, метод свободных колебаний и резонансный. Это рассмотрение имеет обзорный характер, поскольку перечисленным методам посвящены отдельные монографии и учебно-справочные пособия других авторов. Глава 8 посвящена перспективному методу акустико-эмиссион-ного контроля и диагностики, и комплексу проблем, связанных с его широким применением, а также тесно примыкающей к нему вибродиа1Гностике. [c.7]

Локальный метод вынужденных колебаний чаще всего применяют для измерения толщины объектов при одностороннем доступе, например тонкостенных труб и оболочек. Применению эхометода в этом случае мешает мертвая зона. Приборы для реализации этого метода называют резонансными толщиномерами. Они основаны на возбуждении в стенке по толщине ОК ультразвуковых колебаний и определении частот, на которых возникают резонансы этих колебаний. В простейшем случае, представляя стенку ОК как пластину, поверхности которой с обеих сторон свободны, условие возбуждения упругих резонансов записывают в виде [c.166]

Существует несколько методов ультразвуковой дефектоскопии эхоимпульсный, теневой, зеркально-теневой, резонансный, импедансный, велосимметрический, метод свободных колебаний из них наиболее распространены эхоимпульсный и резонансный. [c.120]

Измерения резонансным методом мо1гут быть пгроведены при продольных, изгибных или крутильных колебаниях при частотах от нескольких гц до нескольких мггц. Метод может быть успешно применен в том случае, когда демпфирование настолько велико, что свободные колебания затухают слишком быстро, чтобы можно было произвести точные измерения. Основное неудобство резонансного метода состоит в том, что соединение управляющей системы с образцом может привести к изменению резонансной частоты и формы резонансного пика. В случае, если необходимо учесть этот эффект, проводится ряд измерений с меняющейся степенью связи. [c.227]

Метод собственных колебаний (звуковой метод) основан на использовании собственных частот (обычно первых гармоник) контролируемого изделия, определяемых с помощью резонансного прибора (см. рис. 2), но с большим усилением амплитуды возбуждения колебаний. Обычно этот метод применяют для контроля небольпшх изделий правильной формы (цилиндров, призм, колец, оболочек-труб, мембран, дисков и др.). Вариант этого метода — метод свободных колебаний — основав на ударном возбуждении контролируемого изделия и анализе характера его собственных колебаний. [c.28]

Благодаря большой чувствительности УЗ-волн к изменению свойств среды с их помощью регистрируют дефекты, не выявляемые другими методами. Возможны различные варианты УЗ-методов, осуществляемые в режиме бегущих и стоячих волн, свободных и резонансных колебаний, а также в режиме пассивной регистрации упругих колебаний, возникающих при механических, тепловых, химических, радиационных и других воздействиях на объект контроля. При обработке информахщи могут быть определены различные характеристики УЗ-сигналов - частота, время, амплитуда, фаза, спектральный состав, плотности вероятностей распределения указанных характеристик. Наконец, простота схемной реализации основных функциональных узлов позволяет соз -дать простые и легко переносимые приборы для УЗ-контроля, имеющие автономные источники питания, рассчитанные на многие месяцы работы в полевых условиях. Отмеченные достоинства УЗ-метода в полной мере реализуются при проектировании и эксплуатации УЗ-приборов и систем НК только при правильном и достаточно глубоком понимании физических основ УЗ-конт-роля. Даже при автоматизированном УЗ-контроле остается значительной роль человеческого фактора в определении оптимальных условий контроля, интерпретации его результатов и обратном влиянии контроля на технологический процесс. Не менее важным является и дальнейшее развитие УЗ-метода с целью улучшения основных показателей его качества - чувствительности и достоверности - применительно к конкретным задачам технологического и эксплуатационного контроля. [c.138]

Для изучения Д. с. используют методы свободных затухающих колебаний, резонансных и нерезонаисных колебаний, акустический и ультраакустический, ударных воздействий (напр., определение эластичности но отскоку). Р1сследования Д. с. могут проводиться ири любом пнде деформации, однако паиболее распространены измерения при простом сдвиге и одноосном рас-тяжении. Д. с. полимеров зависят от значения деформации или напряжения, а также от временных и темп-рных характеристик воздействия. При повышении частоты нагрузки или уменьшении темп-ры увеличивается модуль упругости и изменяются механич. потери, проходящие через максимум. Д. с. данного полимера определяются особенностями протекающих в нем релаксационных процессов. Т. к. релаксационный спектр полимеров широк, то исчерпывающую информацию [c.362]

К акустическим методам относятся методы звукового (импедансный, свободных колебаний и др.) и ультразвукового (эхо-импульсный, резонансный, теневой, эмиссионный, велосиметрический и др.) диапазонов [c.33]

В качестве критериев глубины отверждения можно также ис пользовать показатели прочности при изгибе, сжатии и растяжении (ар) [8, 230, 310], напряжения и модуля сдвига [325, 331], модуля упругости при изгибе и 218, 310], равновесного напряжения и модуля упругости, определяемых по релаксации напряжений при постоянной деформации [345], высокоэластичеокого модуля упругости ал [8], динамического модуля Юнга, tgб и других характеристик, определяемых методами свободных крутильных и вынужденных резонансных колебаний [346, 347], а также теплостойкости [7, 333]. В работе [348] показана зависимость <Тр и относительного удлинения при разрыве от плотности сшивки, найденной химическим методом. Установлено также влияние суммарной конверсии двойных связей при сополимеризации на температуру стеклования Гс и. [8, 349], найденные термомеханичеоким методом (рис. 46). Наибольшие изменения эл наблюдаются на [c.119]

Подобная картина свойств необходима в широком диапазоне изменений как температуры, так и частоты и к тому же для более чем одной моды деформации, поскольку интенсивность и положения переходов зависят от вида напряжения. На практике применяется растяжение (включая изгиб), сдвиг (включая кручение) и трехосное деформирование. Тем не менее, более естественно подразделение на типы колебаний, а не на виды напря-жения, потому, что виды деформации обусловливают диапазон частот в отличие от методов ступенчатого возбуждения (см. главу 5), которые не имеют подобных резко отличающихся временных интервалов. Основная классификация испытаний включает свободные колебания, вынужденные колебания (резонансные или нерезонансные) и волновое распространение, приближенно перекрывая соответственно следующие диапазоны частот 0,01— 10 Гц 10—5-10 Гц и 5-10 —16 Гц. Аналогичное подразделение имеется в экспериментах по диэлектрической проницаемости. Мостовая техника, соответствующая вынужденным методам механических колебаний, используется на частотах 10—16 Гц. Начиная с 10 Гц, применяются резонансные радиочастотные схемы. Выше 10 Гц начинает доминировать индуктивность, и методы ламповых схем приходится заменять методами распределенных цепей, опирающимися на волновое распространение через диэлектрическую среду. Это соответствует распространению колебаний на ультразвуковых частотах в вязкоупругой среде, причем связанных с теми же самыми экспериментальными трудностями потерь энергии на границах раздела сред, отражением волн, эффектом согласования генератора с образцом и т. п. Как правило, амплитуда возбуждения уменьшается с ростом частоты из-за ограничения энергетических возможностей аппаратуры, но даже на самых низких частотах большинство типичных экспериментов проводится в области линейности. Этим объясняется, почему анализ относительно прост. Значительно более важно то, что функция динамического отклика не определяется через интеграл свертки, так что уникальные среди вязкоупругих функций комплексные модуль и податливость могут быть непосредственно подставлены в качестве упругого модуля или упругой податливости в любые формулы зависимости напряжения от деформации, и для вязкоупругих материалов могут быть выбраны известные решения упругих колебательных систем. Это свойство будет использовано в следующих разделах. [c.61]

В [70, 71] описана конструкция измерительного элемента, позволяющая устранить демпфирующее влияние крепления на добротность резонатора и шунтирование проводящей жидкостью и ее парами электродов резонатора (рис. 2.2.3). Четыре напыленных на цилиндрическую поверхность кварца перекрестно-соединенных электрода возбуждают крутильные колебания резонатора. При погружении свободной от электродов части резонатора в исследуемую среду из-за присоединения к его боковой и торцевой поверхностям массы жидкости происходит увеличение момента инерции, что и приводит к изменению частоты резонатора А/. Блок-схема регистрации резонансных параметров, основанная на методе амплитудпо-фазового баланса, приведена на рис. 2.2.4. Расширение диапазона измеряемых вязкостей может быть осуществлено при использовании режима свободно затухающих колебаний резонатора, нагруженного исследуемой жидкостью (величина т] до 2-10 Па-с [70, 72]), или с помощью резонатора с внутренней цилиндрической полостью. В [70] показано, что с помощью датчика, [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология