Импеданс механический — Определение

Согласно определению, /(со) = Z (со) V (со), где Z ( ) — импеданс (механическое сопротивление) тела человека. [c.10]

Импеданс механический — Определение 50 Интервалы доверительные — Определение 293, 294 [c.493]

Для определения импеданса механической части схемы оценивается значение отношения приложенной силы к входной скорости. При этом считается, что поверхность элемента на другом конце заторможена, а электрическая сторона замкнута накоротко Полученный таким образом входной импеданс идентичен рассмотренному в п. 3.2. Для стержня без потерь, зажатого на одном конце, согласно выражению (3.3), имеем Zm = [c.69]

При разработке средств защиты человека от вредного воздействия вибрации необходимо знать акустические характеристики (входное механическое сопротивление — импеданс) тела человека, чтобы в дальнейшем их можно было моделировать в системе источник вибрации — виброзащита — оператор машины с целью определения оптимальных параметров виброзащиты. [c.66]

Используя правило определения импеданса комбинации механических элементов при анализе сложной механической системы, можно акцентировать внимание на одной или двух точках без [c.210]

Механический импеданс, комплексную массу и жесткость в многомерном случае измерить неудобно, а часто и невозможно (нужно обеспечить закрепление объекта по всем координатам, кроме одной). Если эти частотные характеристики все же нужны, например, для расчета колебаний составных систем, их получают путем обращения экспериментально определенных матриц первой группы Z = = и т. д. [c.451]

Для количественного определения параметров данной модели необходимо провести экспериментальные исследования по измерению механического импеданса тела человека-опе-ратора при гармоническом возбуждении, а. также провести тщательный анализ вибраций, возникающих в процессе работы пневматических машин ударного действия. [c.25]

Частотные характеристики (импеданс и подвижность, комплексные жесткость и податливость, комплексные масса и восприимчивость (см. гл II)), используют прежде всего для расчета колебаний сложных систем исходя из свойств их составных частей Во многих случаях эти составные части (подсистемы) сложны. Их характеристики легче определять экспериментально в виде частотных зависимостей вибрации в точках соединения подсистем при определенных искусственных силовых или кинематических воздействиях. Полученные данные, а также известные вынуждающие силы в рабочем режиме позволяют вычислить ожидаемую вибрацию механической системы с помощью алгебраических уравнений при использовании комплексного представления гармонических функций. Формулы для расчета приведены в гл. II. [c.314]

Существенным недостатком ЭМВ, показанных на рис, 4, б, в, является большой выходной механический импеданс источника (за счет массы), присоединенный к объекту и искажающий его характеристики. Между корпусом и объектом рекомендуется устанавливать силоизмерительные датчики. Как и в схемах с ЭДВ, оии позволяют исключить влияние импеданса на измерения. Одио-, двух- и трехкомпонентные датчики силы можно применять для измерения реакций в опорах объекта, пропорциональных импедансу и комплексной жесткости, а также для определения вибрационных сил в рабочем режиме с целью последующего вычисления вибрации по силам и частотным характеристикам [2], [c.318]

Модуль ВХОДНОГО механического импеданса представляет собой отношение амплитуды силы, передаваемой телу в точке возбуждения колебаний, к амплитуде скорости той же точки аргумент входного импеданса описывает сдвиг фаз между названными силой и скоростью (о методике их экспериментального определения см. ниже). [c.388]

При низких частотах из-за ослабления магнитных сил эффективность электромагнитных датчиков уменьшается, а при высоких частотах увеличивается импеданс возбудителя из-за индуктивного сопротивления, однако в диапазоне видеочастот электромагнитный датчик является вполне подходящим возбудителем, и его наличие не оказывает влияния на параметры вибраций во время испытаний. Магнитные вибраторы и вибростенды, обычно используемые для вибрационных испытаний, дают значительно большие смещения, чем те, которые необходимы для голографической интерферометрии. Кроме того, для них требуется механический контакт с объектом, поэтому в данном случае результаты измерений будут соответствовать системе объект вибратор, а не собственно объекту. Тем не менее в определенных испытаниях находят применение и такие [c.531]

Совпадение математических описаний позволяет рассматривать в ряде случаев вместо механической системы электрическую. Это удобно потому, что в электротехнике на основании законов Кирхгофа и обобщенного на случай переменного тока закона Ома развит очень простой и универсальный метод расчета линейных электрических цепей. Вводится понятие полного импеданса или комплексного сопротивления элементов цепи, и расчет сводится к алгебраическим операциям с комплексными величинами амплитуд токов и напряжений. Правила расчета сопротивлений электрических цепей переменного тока и определения токов и напряжений широко известны инженерам-электрикам и электрофизикам и легко [c.29]

Поскольку наклон характеристики чувствительности гидрофона зависит как от принципа преобразования, так и от механического импеданса колеблющегося элемента,, то обычно один и тот же гидрофон является гидрофоном градиента давления в диапазоне ниже резонансной частоты и гидрофоном колебательной скорости на частотах выше резонанса. Следовательно,, существующие термины имеют вполне определенный смысл. [c.309]

При работе преобразователя в режиме излучения простые эквивалентные схемы на рис. 3.6 и 3.7 уже несправедливы. Акустическую мощность, передаваемую в среду, следует определять с учетом импеданса излучения на активной поверхности излучателя. Для того чтобы происходило эффективное излучение звука, керамический элемент не должен быть малым по сравнению с длиной волны. В эквивалентную схему следует включить элементы, учитывающие влияние инерции и жесткости. Наконец, для определения общей эффективности нужно учитывать механические и электрические потери в материале преобразователя и крепежной конструкции. [c.80]

Наличие акустического переходного слоя может вызывать заметную ошибку при определении скорости звука, поскольку механические свойства материалов, применяемых для получения акустического контакта (например, жидкостей с высокой вязкостью), могут сильно изменяться при изменении температуры в интересующих нас пределах. Необходимо отметить, однако, что если частоту колебаний всегда поддерживать близкой к резонансной частоте преобразователя, то при толщине акустического переходного слоя, малой по сравнению с Х/4, фазовый угол у в уравнении (4.56) будет практически постоянным. Таким образом, импеданс переходного слоя, за которым находится резонансный преобразователь, рассматриваемый как нагрузка, имеет чисто реактивный характер, обусловленный массой переходного слоя, а эта масса но изменяется при изменении температуры или давления. [c.382]

Несколько иной метод определения коэффициента поглощения звука был предложен в работе [57]. Схема установки приведена на рис. 21. Ультразвуковое поле (1 Мгц), создаваемое источником полностью заполняло трубку с исследуемой жидкостью 2 трубка имела обводной капиллярный канал 3 для обратного потока. Согласно соотношению (31), при радиусе звукового пучка, равном радиусу трубы, скорость акустического течения обращается в нуль. В экспериментальных условиях, конечно, из-за неоднородности звукового поля по сечению трубки и влияния пограничного слоя вблизи стенок, а в описываемой установке еще из-за тока жидкости через капиллярный канал 3 перенос жидкости имеется, однако скорость его существенно меньше скорости течения в свободном звуковом поле. Влияние динамического давления потока на механический приемник радиационного давления 4 было при этих условиях относительно мало. Отраженный от приемника 4 звук поглощался поглотителем 5. Авторы работы [58] отказались от абсолютного измерения звукового поля радиометром, потому что приемный элемент радиометра, отражая звук, не позволял создать полностью бегущую волну (в этой работе плотность звуковой энергии определялась из импедансов излучателя в воздухе и в жидкости). Согласно закону Гагена — Пуазейля, скорость движения [c.123]

Выражение (5.59) определяет поле излучение для произвольного (в том числе неосесимметричного) распределения возбуждающей силы. Заметим, что механические свойства оболочки входят в полученные выражения только через импедансы осесимметричных колебаний Z . Таким образом, даже при неосесимметричном возбуждении для определения звукового поля достаточно знать лишь набор импедансов осесимметричных колебаний. Для того чтобы это пояснить, заметим, что любое [c.252]

Это предположение лучше отражает практическую реализацию по сравнению с первым случаем. Если схему, приведенную иа рис. 8.18, использовать только для определения коэффициента отражения, то можно ограничиться отношением механических импедансов [c.391]

Современные ЭЦВМ позволяют выполнить исследования колебаний механической системы практически любой сложности. Но изменение структуры модели требует разработки новых алгоритмов и программ расчета, поэтому в последние годы уделяется большое внимание исследованию общих закономерностей колебания сложных механических систем, не зависящих от их конкретной структуры. Наиболее полно эти вопросы освещаются в литературе по акустике, в особенности в работах Е. Скучика [1]. При этом вместо принятых в литературе по механике понятий динамической жесткости, податливости и гармонических коэффициентов влияния применяется терминология, установившаяся для описания переходных процессов в электрических цепях импеданс, сопротивление, проводимость и т. ц. Это связано с использованием получившего широкое распространение в последние годы математического аппарата теории автоматического регулирования и, в частности, с рассмотрением задач в комплексной области. Переход в комплексную область позволяет свести динамическую задачу для линейной системы при гармоническом возбуждении к квазистатической с комплексными коэффициентами, зависящими от частоты. После определения комплексных амплитуд сил и перемещений у, действующие силы и перемещения выражаются действительными частями произведений и [c.7]

Метод импедапсов дает возможность анализировать сложные колебательные системы путем применения ряда правил, заимствованных из теории электрических цепей. Задача определения кинематических параметров колебательной системы сводится к определению импедансов элементов механической расчетной схемы. [c.209]

Определение динамических характеристик. При экпериментальных исследованиях динамических характеристик тела человека обычно определяют механический импеданс и комплексные частотные характеристики. Эти характеристики тела человека служат исходными данными при расчете эффективных систем виброзащиты человека при создании механических моделей и имитаторов динамических характеристик при проектировании вибробезопасных машни при разработке гигиенических норм вибрационных воздействий. [c.379]

ЛИЧИНЫ-СИЛЫ нажатия, а на рис. 4, б — зависимость абсолютного значения R, кг-сек1см от частоты колебаний при тех же условиях. Рис. 5, а п б иллюстрируют те же зависимости, но при прямой руке. На основании результатов экспериментального определения механического импеданса Ф. Кун делает вывод о том, что при работе с отбойным молотком тело человека-оператора можно рассматривать как пропорциональное скорости сопротивление, абсолютная величина которого может быть принята равной R = 0,2 кг сек см. [c.24]

В ряде исследований делались попытки создания механической модели тела челове-ка-оператора при работе с пневматическим отбойным молотком. В работе Д. Дик-мана [25] на основании измерения механического импеданса предлагается механическая колебательная модель системы кисть — рука (рис. 6) при гармоническом возбуждении. Для определения демпфирующих и упругих свойств системы кисть — рука вводится упрощенная одномассовая модель. На основе анализа экспериментальных данных по определению механического импенданса системы кисть — рука при указанном ВЫ1 допущении автор чаключает, что упругие свойства мягкой ткани руки имеют значе- > [c.24]

Изменение параметров технического состояния машин в ряде случаев сопровождается увеличением уровня колебательной энергии (Ниже, когда иет необходимости различать механизм, машину и агрегат, для простоты их будем называть машиной). Для машин, уровень шума которых имеет существенное значение, превышение определенного уровня вибрации или излучаемой акустической энергии можно считать отказом по виброакустическим показателям В этом случае первой задачей вибро-акустической диагностики машин является локализация источников повышенной виброактивности. Она позволяет определить относительную роль каждого источника в создании общей вибрации. На ее основе строят математическую модель механизма и устанавливают особенности кинематики рабочего узла или протекающего в нем процесса, приводящ,ие к возникновению повышенной вибрации Источник вибрации может быть протяженным (например, многоопорныи ротор) Тогда возникает необходимость дополнительного исследования пространственного распределения динамических сил и кинематических возбуждений, возникающих в данном узле. Наиболее распространенными способами выявления и локализации источииков является сравнение вибрационных образов (во временной и частотной областях) машины в целом и отдельных ее узлов Когда виброакустические образы нескольких источников подобны, полезно анализировать потоки колебательной энергии через различные сечения механизмов, динамические силы, действующие в различных сочленениях, а также статистические характеристики процессов (функции корреляции, взаимные спектры, модуляционные характеристики и т д,). В связи с тем. что силовые и кинематические возбуждения в узлах н вибрация машины в целом зависят не только от интеисивности рабочих процессов, но и от динамических характеристик конструкций, для выявления причин повышенной вибрации следует измерять механический импеданс и подвижность различных узлов — статорных и опорных узлов механизмов, машин, агрегатов, а также фундаментных конструкций Способы выявления источников повышенной виброактивности механизмов. Наиболее распространенный способ выявления — сопоставление частот дискретных составляющих измеренного спектра вибрации с расчетными частотами возбуждений, действующих в рабочих узлах механизмов В табл. 1 пре ставлены сводные формулы частот дискретных составляющих вибрации и возбуждающих сил некото рых механизмов. Спектры вибрации измеряют на нескольких скоростных режимах работы механизма, что позволяет более надежно сопоставить расчетные частоты с реальным частотным спектром вибрации Кривые зависимости уровней конкретных дискретных составляющих вибрации от режима работы механизма дают возможность выявить резонансные зоны. [c.413]

Общий принцип моделирования состоит в том, чтобы теоретическая модель или манекен имели те же динамические характеристики, что и тело человека. В принципе, с математической точки зрения задача определения конечного числа парамет ров модели по известным частотным характеристикам является переопределенной Для того чтобы наилучшим образом приблизить свойства модели к свойствам моде лируемого объекта, искомые параметры определяют из условия минимума ошибки За критерий ошибки принимают некоторый функционал от вектора разности К — К где У — вектор функций, характеризующий динамические свойства объекта, уста новленные из эксперимента У — вектор функций, описывающий динамические свойства модели. В качестве ошибки чаще используют классические критерии, среди которых можно выделить минимум среднеквадратическою отклонения [245]. В этом случае задачу ставят, например, следующим образом. Задан входной механический импеданс тела человека в виде графиков (или таблиц) модуля Z (ко) I и фазы Ф (со), полученных нэ эксперимента. Требуется построить динамическую модель тела человека в классе линейных механических систем с сосредоточенными параметрами. [c.394]

В литературе оценка магнитострикционных материалов и сравнение их меж ду собой, как правило, производятся по величине динамических характеристик, соответствующих малым амплитудам индукции и напряжения. При этом магнитострикционные, магнитные и упругие характеристики можно считать константами, зависящими только от подмагничиваю-щего поля. Такой линейный подход позволяет широко пользоваться методом эквивалентных схем при рассмотрении работы преобразователей и расчете их режимов. Определение характеристик материалов в линейном режиме достаточно просто значение их можно вычислить, если известна частотная зависимость электрического импеданса катушки, намотанной на сердечник из исследуемого материала (для получения точных значений — на кольцевой сердечник). Этот метод широкоизвестен (см., например, работы [1, 7, 8, 14]) и повсеместно применяется. Он использовался и при определении характеристик ферритов, приведенных в 1 и 2 настоящей главы. Часто полученные таким образом при малых амплитудах значения характеристик экстраполируют на рабочий режим излучателей, когда амплитуда механических напряжений составляет от десятков до нескольких сотен кг/см , а амплитуда индукции достигает тысяч гаусс, приближаясь к величине Вз- Однако такую экстраполяцию следует производить с осторожностью, а оценку материалов по характеристикам, измеренным при малых амплитудах, следует рассматривать лишь как предварительную, потому что магнитострикционные материалы характеризуются заметной нелинейностью свойств. [c.125]

Даже при мощности порядка нескольких ватт измерение ферритовых излучателей следует проводить при одинаковой амплитуде колебаний в воде и в воздухе, чтобы избежать ошибок за счет сильной зависимости механической добротности от амплитуды. ] 1етод определения к.п.д. по импеданс-диаграммам, полученным при измерениях в воде и в воздухе, аналогичен рассмотренному выше. [c.134]

Портативные служат в основном для вибровозбуждения громоздких механических конструкций с целью определения их собственных частот и форм колебаний или непрерывной частотной характеристики, например механического сопротивления (импеданса). Новая область их применения — активное вибродемпфирование конструкций, т. е. компенсация вибрации с помощью дополнительных сил, подобранных должным образом по величине и фазе [c.4]

Связь динамического импеданса или адмитанса с 7 и 2 -имеет комплексный характер и зависит от типа используемой электромеханической связи. Это значит, что она зависит от того, какой связью обладает преобразователь электрической (пьезоэлектрический, конденсаторный) или магнитной (магнитострикционный, электродинамический и т. д.). Как измеряемый электрический импеданс может зависеть от механического движения, так и механические импедансы могут зависеть от электрического тока. Механический импеданс преобразователя есть отношение сила/скорость в некоторой определенной точке (или на механической стороне). Этот механический импеданс неодинаков при разомкнутой и закороченной электрической цепи. Поэтому разделяют механический импеданс в режиме холостого хода 7ост и механический импеданс в режиме короткого замыкания 1ест. [c.109]

Электродинамический преобразователь, или преобразователь с подвижной катушкой, применяемый в подводной акустике, в принципе не отличается от обычного громкоговорителя, работающего в воздушной среде как и громкоговоритель, он используется прежде всего в качестве широкополосного источника звука. В обоих средах для получения высококачественного воспроизведения или плоской частотной характеристики чувствительности преобразователя в режиме излучения применим метод Райса-Келлога [15], который обосновываетработу в диапазоне частот выше резонанса преобразователя. Из хорошо известных уравнений преобразования энергии электродинамическими преобразователями, из определения механического импеданса и излучения звука малой диафрагмой, движущейся [c.270]

К настоящему времени предложено несколько подходов к определению импеданса барабанной перепонки. Один из самых первых (Troger, 1930) основан на измерении энергии отраженной волны, поскольку ее легче измерить. Другой способ заключается в том, что на барабанной перепонке выбирается определенная точка, например точка присоединения рукоятки молоточка (umbo), и импеданс определяется относительно этой точки (Fis hler et al., 1967). Недостаток этого метода тот, что фактически измеряется не импеданс барабанной перепонки, а механический импеданс слуховых косточек, нагруженных, барабанной перепонкой, или его акустический эквивалент. [c.165]

Для определения характеристик гидрофона удобно преобразовать элементы акустической сгороны к элементам электрической стороны и получить полностью электрическую эквивалентную схему. Из выражения (3.18) напряжение, эквивалентное приложенной механической силе, рассчитывается делением значения силы на коэффициент трансформации. Чтобы получить эквивалентную электрическую емкость Сщ, значение механической податливости Sm следует умножить на квадрат коэффициента ф, так как импеданс трансформатора определяется через квадрат коэффициента трансформации. Полученная схема показана на рис. 3.7. [c.70]

Комплексные частоты.— Мы пришли, к обобщению нашего понятия импеданса. Первоначально Z было определено как комплексное отношение между простой периодической силой с частотой о)/2л = у и скоростью, соответствующей установившемуся режиму. Теперь мы сохраняем то же самое определение, но вместе с тем его обобщаем, поскольку со у нас теперь комплексная величина с действительной и мнимой частями. В частности, мы ищем те значения комплексной величины <0, для которой — ii)iZ обращается в нуль. Для простой механической системы — iojZ — ш /тг — соЛ + К. Разложим это выражение на множители [c.61]

Характеристический импеданс. —Теперь мы можем расширить приёлт, намеченный в конце 10, который заключался в том, что мы записали реакцию каждой моды колебания в форме импеданса или проводимости. Выражение (10.25) давало определение переходного импеданса Z ,x,ш, п) для п-й моды, определяющего движение в точке х при приложении силы в точке Теперь, когда мы убедились, что различные моды могут быть связаны друг с другом через возмущения , мы можем ввести переходный импеданс, соответствующий этой связи, который мы обозначим через 2 ( , х, о), п, т). На первый взгляд может показаться, что этот символ наделён слишком большим количеством параметров и индексов, но мы увидим в дальнейшем, что применение его даёт значительную экономию времени и места и наводит на многие полезные аналогии. (Обратим внимание, что индекс т при Z обозначает механический импеданс, а т в скобках обозначает целое число. В этом параграфе для упрощения мы в дальнейшем отбросим индекс т.) [c.148]

Для сильно деформируемых материалов, а также для жидкостей широко применялся электромагнитный способ возбуждения, описанный Фицджералдом [102]. В этом случае измеренный электрический импеданс преобразователя используется для определения механического импеданса образца (и, следовательно, модуля сдвига С ) на частотах до 5 кгц. Этим методом можно проводить измерения при непрерывном изменении частоты. [c.357]

Все особенности, связанные с возбуждением оболочки и возбуждением периферических волн, илключены в слагаемом 2(t)- При численном интегрировании по формуле (5.127) необходимо учитьшать, что выражение F (ка), определяемое формулой (5.55), является достаточно точным лишь в определенном диапазоне волновьк толщин оболочки, ограниченном сверху некоторой предельной величиной, которой соответствует угловая частота oj. Эта частота зависит от той теории оболочек, для которой рассчитьшаются механические модовые импедансы Z . Поэтому пределы интегрирования должны быть ограничены [c.288]

При использовании моделей с целью аппроксимации преобразователей Пав возникают трудности, связанные с определением механического импеданса в соответствии с выражением (7.77). Поскольку амплитуда ПАВ уменьшается в направлении в глубь среды, а движение частиц носит эллиптический характер, сложно определить волновую поверхность, а также поверхность поперечного сечения пучка ПАВ. Знаийе механического импеданса необходимо лишь для расчета механической силы и скорости акустиче- [c.335]

Здесь d — ширина секции, и — фазовая скорость ПАВ, со — угловая частота Механический импеданс Zm определен в табл. 7.1 (его, как правило, выбирают равным 1) расчет статической емкости j секции описан в разд. 7.2.2. Коэффициент трансформации трансформатора р и константа гиратора i определяются соотношениями (7.87) и (7.88) фурье-преобразование действительной фукнции возбуждения — формулами (7.86а) и (7.866). Функция возбуждения описывается обобщенным выражением (7.91а и б), в которое подставляют нормальную составляющую электрического поля Ез(х1), причем принимают хз = О на поверхности пьезоэлектрической среды под электродами преобразователя. Если предположить, что поле однородное, т. е. функция возбуждения постоянна под электродом и равна нулю в зазоре, и пренебречь прерывистым механическим импедансом, то для схемы на рис. 7.18, е будем иметь те же результаты, что и для модели поперечного поля (рнс. 7.18, б) [211]. [c.339]

Некоторые акустические свойства материалов (скорость н затухание звука, акустический импеданс) связаны определенной зависимостью с такими физико-механическими свойствами, как величина зерна, содержание включений, текстура, прочность, твердость, величина упругих постоянных и внутренних напряжений. На этой основе разработаны акустические методы и приборы, которые позволяют производить иеразрушающие испытания важных эксплуатационных свойств материалов. [c.230]

Резонансные частоты колебаний пластинок по толщине, на которых их механический импеданс минимален, определяются условием кратности толщины целому нечетному числу полуволн h = (2я - 1)Х/2, п= 1, 2,.... Отсюда для низшей резонансной частоты/, обычно используемой для наиболее эффективного возбуждения и регистрации акустических колебаний, h = l2f , т.е. hfh = с 2 = Kff, является константой материала, равной половине скорости упругой волны в направлении толщины. Обычно величину Kf 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]

Наиболее совершенным из отечественных приборов для определения непроклеев является прибор ИАД-2, работающий по принципу акустического импедансного метода и дающий возможность определять непроклеи в соединениях металла с металлом, листового металла с сотовым запол)нителем или с пенопластом. Акустический импе-дансный метод контроля основан на зависимости шеханического сопротивления (импеданса), измеренного с поверхности изделия, от наличия и величины зон нарушения сцепления между отдельными его элементами. Механический импеданс сложным образом зависит от размеров, плотности, упругих свойств материала и степени поглощения им упругих колебаний. Увеличение толщины изделия, повышение его жесткости и плотности, как правило, повышает механический импеданс, а дефект соединения вызывает его резкое уменьшение. Прибор состоит из генератора, усилителя, блока питания и датчика. [c.268]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...