МЕХАНИЧЕСКИЙ И АКУСТИЧЕСКИЙ ИМПЕДАНС

Механический импеданс. Через зону контакта на ОК действует сосредоточенная переменная сила Р, возбуждающая в нем упругие (обычно изгибные) волны. Комплексное отношение этой силы к колебательной скорости V ОК в зоне контакта с преобразователем называют механическим импедансом В отличие от акустического импеданса и волнового сопротивления (см, 1,2, [c.224]

Для плоской гармонической бегущей волны, распространяющейся в Жидкой среде, согласно формулам (1.11) акустический импеданс равен 2=р/у = рс. Эта величина характеризует среду, в которой распространяется волна. Ее называют волновым сопротивлением среды или ее характеристическим импедансом. Понятием импеданса пользуются также для твердого тела (для продольных и поперечных волн), определяя его как отношение соответствующего механического напряжения, взятого с обратным знаком, к колебательной скорости частиц среды. [c.32]

Эти методы основаны на анализе изменения механического импеданса или входного акустического импеданса участка поверхности ОК, с которым взаимодействует преобразователь. Внутри группы методы разделяют по типам возбуждаемых в ОК волн и по характеру взаимодействия преобразователя с ОК. В качестве примера на рис. 2.8 представлен импедансный метод с возбуждением изгибных волн. Генератор 1 возбуждает продольные гармонические колебания преобразователя (стержня) с помощью излучателя 2. Эти колебания трансформируются в изгибные колебания ОК 3. Элемент 4 — приемник, 5 - усилитель. Изменение режима колебаний фиксируется индикатором 6. [c.138]

Возникновение термина импеданс связано с системой электромеханических аналогий, в которой электрическое напряжение сопоставляется с давлением, а ток — со скоростью. С физической точки зрения акустический (и механический) импеданс показывает, насколько трудно раскачать систему, степень неподатливости системы воздействию колебаний. В дальнейшем понятие акустического импеданса и его обобщение на случай границы сред будет широко использоваться при решении задач об отражении и прохождении акустических волн. [c.32]

АКУСТИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, акустический импеданс — величина, представляющая собой отношение комплексных амплитуд акустического (звукового) давления к объемной колебательной скорости частиц среды (материала) под воздействием этого давления. С помощью А. с. описывают закономерности излучения и распростра-кения звуковых волн, в том числе закономерности их отражения и поглощения, что существенно при определении осн. характеристик звукоизоляционных и звукопоглощающих материалов. Кроме акустического Z , различают удельное акустическое г и механическое сопротивления [c.42]

Такие физико-механические свойства материала, как плотность, упругость, структурное строение, определяют постоянные, характеризующие распространение в среде упругих волн, т.е. акустические свойства среды. Здесь рассматриваются изотропные среды, свойства которых одинаковы во всех направлениях. К акустическим свойствам сред относятся скорость распространения волны, коэффициент затухания и удельное волновое сопротивление (характеристический акустический импеданс). В твердом теле эти величины определяют для продольных и поперечных волн (табл. 1.3). [c.29]

В отличие от механического импеданса (см. разд. 1.4) акустический импеданс и волновое сопротивление среды являются удельными (отнесенными к единице площади) величинами. В дальнейшем, там, где не возникает опасность иного толкования, будем пользоваться термином "волновое сопротивление среды", или просто "волновое сопротивление". [c.31]

Для упрощения расчетов целесообразно исключить трансформатор из схемы, отразив осуществляемые им преобразования силовых величин (электрического напряжения и механической силы), характеристик движения (электрического тока и колебательной скорости), а также электрических и акустических импедансов введением множителей, определяемых коэффициентом трансформации А. Тогда схему можно представить в виде, показанном на рис. 6.16. Если рассматривается работа преобразователя в режиме излучения, то возбуждение осуществляется через зажимы 7-2, зажимы Г-2 являются выходными. В режиме приема зажимы 1-2 выходные, а через I -2 осуществляется возбуждение. [c.125]

I — импедансы соответственно механический, акустический, электрический. [c.27]

МЕХАНИЧЕСКИЙ И АКУСТИЧЕСКИЙ ИМПЕДАНС [c.441]

Если контролируемый участок ОК в рабочем диапазоне не обладает выраженными собственными частотами (что характерно для бездефектных зон), то возбуждаемое в ОК акустическое колебание имеет форму видеоимпульса без заполнения. Его амплитуда, длительность и спектр определяются модулем Юнга Е с наружного слоя ОК, значениями механических импедансов ОК в рабочем диапазоне частот и параметрами подвижной системы ударного преобразователя. Значение с определяет контактную гибкость А к (см, разд, 2.5.1), которая с уменьшением Еас увеличивается. [c.297]

В дальнейшем будем пользоваться также понятиями акустического и механического импеданса. Под импедансом понимают отношение действующей силы к вызванной ею скорости движения части тела, на которую действует сила. При плоской волне, распространяющейся в теле с поперечным сечением 5, сила равна произведению давления на площадь, и импеданс равен [c.35]

Резонансные частоты колебаний пластинок по толщине, на которых их механический импеданс минимален, определяются условием кратности толпщны целому нечетному числу полуволн h = (2п - 1)А, /2, п = 1,2,.... Отсюда для низшей резонансной частоты/,, обычно используемой для наиболее эффективного возбуждения и регистрации акустических колебаний, h = с I2f , т.е. hfh = с / 2 = Kfh является константой материала, равной половине скорости упругой волны в направлении толщины. Обычно величину выражают в килогерцах, умноженных на миллиметр, и для определения резонансной частоты пластинки с известной толщиной достаточно частотную постоянную разделить на значение толщины в миллиметрах. Для колебаний стержневых преобразователей значение частотной постоянной Kfi будет меньшим (стержневая скорость звука меньше, чем у тела с поперечными размерами, существенно превышающими длину волны). [c.93]

Источником колебаний приемного вибратора служит эквивалентный генератор колебательной скорости, шунтированный механическим импедансом Z . Передача акустической энергии между вибраторами определяется значением импеданса Z l. Выходное напряжение и2 преобразователя пропорционально силе Р . [c.266]

Недостатки простукивания - субъективность оценки результатов контроля и невысокая чувствительность -устраняются применением аппаратуры (МСК дефектоскопов) для анализа спектров и оценки их изменений. В изделиях ударно возбуждают изгибные упругие колебания, а получаемые акустические импульсы преобразуют в электрические сигналы и обрабатывают в электронном блоке. Колебания обычно возбуждают электромагнитными вибраторами, принимают - микрофонами или пьезоприемниками. В зоне дефекта спектр ударно возбуждаемого импульса меняется в результате изменения модулей механических импедансов Z для соответствующих составляющих спектра. Это меняет колебательные скорости данных составляющих и, следовательно, амплитуды связанных с ними электрических сигналов. Наиболее резкие изменения механического импеданса наблюдаются при совпадении спектральных составляющих с собственными частотами отделенных дефектами слоев. Диапазон рабочих частот определяется в основном параметрами ударного вибратора, свойствами контролируемого объекта и амплитудно-частотной характеристикой приемника упругих колебаний. Обычно его выбирают в пределах 0,3. .. 20 кГц. Для контроля изделий из глухих материалов с низкими модулями упругости достаточно частот до 4. .. 5 кГц изделия из более звонких материалов (например, металлов) обладают более широкими спектрами. В большинстве случаев дефекты увеличивают амплитуды спектральных составляющих, однако иногда, например в зонах ударного повреждения армированных пластиков, наблюдается обратный эффект. [c.272]

Второй вариант импедансного метода отличается от первого применением искательной головки с акустически изолированными друг от друга излучателем и приемником упругих колебаний. Признаком дефекта при контроле этим вариантом импедансного метода служит увеличение амплитуды принятого сигнала вследствие уменьшения механического импеданса в зоне дефекта. Он применяется для обнаружения дефектов клеевых соединений между различными неметаллическими и металлическими слоями многослойной конструкции. [c.82]

От рассмотренных методов существенно отличается импе-дансный. Он основан на анализе изменения механического или входного акустического импеданса участка поверхности контролируемого объекта, с которым взаимодействует преобразователь. Понятия механического и акустического импеданса рассмотрены в 1.2 здесь отметим, что чем больше импеданс, тем жестче участок ОК, его труднее раскачать . [c.10]

Акустическая эмиссия, которая возникает в диапазоне звуковых колебаний вследствие освобождения энергии в твердых телах, подвергнутых пластической деформации или разрушению. Часть этой энергии преобразуется в упругие волны, которые распространяются в материале и могут быть обнаружены на его поверхности с помощью соответствующих преобразователей. Основные методы измерения акустической эмиссии — свободных колебаний и импедансный (импеданс — ком-1шексное сопротивление, вводимое при рассмотрении колебаний акустических систем). Импедансный метод, основанный на использовании зависимости полного механического сопротивления (импеданса) контролируемого оборудования от качества соединения его отдельных элементов между собой, как и метод свобод- [c.121]

Механический и акустический импедансы. Затухание ультразвука. Контактные среды [c.830]

При анализе акустических преобразователей удобно использовать эквивалентные схемы, составляемые методом электромеханических аналогий, основанным на сходстве дифференциальных уравнений, описывающих состояние электрических и механических систем. Например, уравнение, которым определяется индуктивность и = Ь(сИШ1), где и - электрическое напряжение, Ь -индуктивность, 1- ток, сходно с уравнением, связывающим силу Р, действующую на тело, с его массой т и скоростью V. Р = т ёь1ё1) - вторым законом Ньютона. Из сопоставления величин, входящих в эти два уравнения, получаем так называемую первую систему электромеханических аналогий, согласно которой аналогом механической силы Р является электрическое напряжение 11, а аналогом колебательной скорости - электрический ток г. В этой системе индуктивность соответствует массе, электрическая емкость - упругой податливости (гибкости), а электрическое сопротивление - механическому сопротивлению (импедансу). В силу этого механические величины удобно представить на схеме в виде соответствующих электрических элементов и анализировать схему как электрическую. [c.124]

Наконец, можпо показать, что в отношении всех соответствующих механических параметров (акустических импедансов, коэффициентов отражения и т. д.) нематик будет вести себя в точности, как обычная жидкость с вязкостью (или или tI B зависимости от геометрических условий). Внимательный читатель найдет этот простой результат несколько удивительным — он возразит, что наклон Пх (х), найденный из уравнения (5.55) при О, пе удовлетворяет точным граничным условиям сильного сцепления [пх (0) = 0]. Однако этот дефект не очень серьезен, если [х, определенное уравнением (5.57), мало. Можно показать, что вб.ти-зи поверхности кристалла возникает тонкий слой (толщиной порядка где hx не является пренебрежимо малым и где ге,-точно подгоняется к граничным ус.човиям. Но этот слой настолько тонок, что играет пренебрежимо малую роль. [c.206]

Применение акустических средств конфоля физико-механических свойств материалов (величина зерна, модулей упругости, твердости, текстуры, прочности и т.п.) основано на связи этих свойств с акустическими характеристиками материалов (скоростями распространения и коэффициентами затухания упругих волн, характеристическими импедансами и т.п.). [c.286]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология