Аналоги электроакустические

Для моделирования механических систем в настоящее время применяют несколько систем аналогий (электромеханическую, электроакустическую, электрогидравлическую, электропневмати-ч скую, электротепловую и др.), из которых для моделирования механических систем наибольшее применение получили электромеханические. Для пояснения сущности установления электромеханической аналогии рас-смотрим дифференциальные уравнения движения материальной частицы механической системы под действием силы F при изменении напряжения и в катушке с индуктивностью L в зависимости от протекающего в ней тока t [c.435]

О и 1/р, и изображение, следовательно, будет состоять из наложения этих составляющих, каждая из которых более или менее ослаблена. Отметим. прямую аналогию между этим методом и техническими приемами, используемыми в акустике или электротехнике. Например, сложный ток, изменяющийся во времени, переносится По электроакустической цепи с ломощью аналогичного механизма — каждая синусоидальная составляющая (на сей раз как функция времени) переносится по цепи с амплитудой, зависящей от ее частоты. Чтобы перейти от электроакустики к оптике, достаточно единственную переменную — время — заменить двумя переменными, а именно координатами точки на плоскости объекта. Очевидно, что эта точ ка зрения позволила радиоинженерам и оптика м найти общий язык, и, в частности, привела к разработке различных узлов телевизионной аппаратуры. [c.12]

В связи с этим в следующих параграфах рассмотрим метод электромеханических и электроакустических аналогий и основные теоремы из теории электрических цепей. [c.46]

Наряду с системой электромеханических аналогий широкое применение нашла система электроакустических аналогий, где в прямое соответствие электрическому напряжению на участке электрической цепи ставится разность давлений на участке механического устройства, содержаш.его элементы вязкого трения, инерции и объемной упругости. Указанная система аналогий может быть названа системой электрическое напряжение — акустическое давление. [c.61]

Таким образом, система электроакустических аналогий содержит следующие соответствия давление — электрическое напряжение объемная скорость — электрический ток электрическое сопротивление— акустическое сопротивление электрическая емкость — полная акустическая сжимаемость объема индуктивность — акустическая масса. [c.63]

Многие задачи расчета низкочастотных акустических устройств успешно могут быть решены с помош,ью электроакустических аналогий. [c.63]

Согласно системе электроакустических аналогий, акустический импеданс определяют, как отношение комплексных амплитуд давления и объемной скорости [c.73]

Согласно системе электроакустических аналогий, электрическим аналогом формулы (III.3.3) является выражение [c.77]

Соотношения (IV.5.8), (IV.5.9) и (IV.5.11) выполняются для электрических пассивных четырехполюсников, если заменить давления Рно. и Pi электрическими напряжениями и Ui, объемные скорости Хно и X/ —токами и акустические параметры трубы и акустические импедансы — параметрами отрезка электрической линии и электрическими импедансами. Поэтому в системе электроакустической аналогии отрезок трубы эквивалентен пассивному четырехполюснику, выполненному в виде отрезка линии электропередачи. [c.127]

Можно представить себе следующую электроакустическую аналогию для данного случая. Напряжение А включается в цепь, содержащую последовательное соединение индуктивного сопротивления шМ и активного сопротивления 2/ 1. Сила [c.52]

Электроакустическая аналогия в этом случае формально выразится параллельным соединением упругого сопротивления [c.54]

Отрезок трубы можно трактовать как симметричный четырехполюсник (гл. 5) и написать для него по методу электроакустических аналогий уравнения [c.192]

Содержание книги в значительной мере определилось курсом лекций, читанных автором студентам Московского горного института, специализировавшимся в области электроакустики и ультразвуковой техники. В книгу вошли разделы по физиологической акустике, электромеханическим аналогиям и эквивалентным параметрам механических колебательных систем, по теории электромеханического преобразователя, электроакустической аппаратуре и некоторые сведения по записи звука. [c.6]

Электромеханические и электроакустические аналогии [c.29]

ГИЙ остается одна и та же, в соответствии со сказанным выше — первая. Если так же, как для механических аналогов, сопоставить силу с электрическим напряжением, а линейную скорость частиц — с током, то акустическое сопротивление выразится как и механическое —f v. Это неудобно, так как акустические системы могут состоять из трубопроводов и объемов различных сечений и отверстий, отличных от сечений этих трубопроводов. В местах соединений таких элементов происходят изменения линейной скорости колеблющихся частиц газа и полной силы, действующей по разные стороны от места соединения. При акустических расчетах обычно принимается, что в местах изменения сечения сохраняются объемная скорость и давление, действующие до и после изменения сечения трубопровода. Тогда оказывается гораздо удобнее вести расчеты и строить эквивалентные схемы, пользуясь системой электроакустических аналогий следующего вида [c.37]

Метод электромеханических аналогий был развит для расчета механических систем различных электроакустических аппаратов. Однако очень часто механические и акустические системы аппаратов оказываются довольно сложными (число степеней свободы велико), формулы, описывающие поведение системы, громоздкими и исследование влияния отдельных элементов на поведение системы по таким формулам требует трудоемких численных расчетов и построения графиков. [c.38]

Для анализа акустических систем разработан метод электроакустических аналогий. По этому методу давление р считают аналогом напряжения, скорость колебаний v — аналогом плотности тока, а объемную скорость колебаний i/a (w 5 — поперечное сечение звукопровода) — аналогом тока. Для трубки длиной / акустическая масса [c.52]

Электроакустическая аппаратура обычно имеет в своем составе механическую колебательную систему как посредник между электрической и акустической системами. Для решения практических задач, встречающихся при рассмотрении механических и акустических систем, целесообразно использовать удобный и эффективный математический аппарат в виде теории четырехполюсников. Для этой цели были разработаны методы электромеханических аналогий, позволяющие применять этот аппарат непосредственно к механическим системам. [c.60]

Для анализа акустических систем разработаны метод и система электроакустических аналогий. По этому методу давление считают аналогом напряжения, скорость колебаний v — аналогом плотности тока, а объемную [c.66]

Кстати, если пользоваться электроакустическими аналогиями, то волновое акустическое сопротивление трубы 8в = P Ua = Р/у8 = рс/5. Это сопротивление полу- [c.68]

ПРОХОЖДЕНИЕ ПЛОСКИХ ВОЛН ЧЕРЕЗ СЛОИ. ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ АНАЛОГИИ. ИЗЛУЧЕНИЕ ПЛОСКИХ ВОЛН [c.171]

Рассмотрим сначала два предельных условия свободные границы и жестко зажатая пластина, промежуточные же случаи учтем, введя метод электроакустических аналогий. [c.181]

Метод электроакустических аналогий [c.183]

Составление уравнений Лагранжа для смешанных систем. Уравнения Лагранжа 2-го рода можно использовать и для собственно электромеханических систем — систем, содержащих как электрические, так и механические элементы для электромеханических реле, электроакустических устройств, электрических машин. С помощью первой аналогии составляют уравнения Лагранжа, включая в обобщенную кинетическую энергию слагаемые, соответствующие магнитной энергии электрического поля, в обобщенную потенциальную — энергию электростатического поля, а в Ф — половину мощности, рассеиваемой на электрических сопротивлениях (см. табл. на стр. 117). Требования, связанные с размерностью, будут выполнены, если использовать общую для обеих групп элементов систему единиц СИ. [c.119]

Теоретические исследования передачи переменных давлений по гидравлическим магистралям хотя и громоздки, но принципиально не вызывают затруднений [142]. Постоянная времени гидросистемы есть функция объемной упругости (Ар/АУ) и гидравлического сопротивления (Ap/Q) системы. Для газов получается система с распределенными параметрами, требующая особого рассмотрения в каждом отдельном случае. Однако, если ограничиться грубой оценкой величины резонансной частоты акустической системы и степени успокоения, вносимой ею, то можно значительно упростить расчет. В этом случае вместо действительных распределенных параметров заполненной газом полости можно рассматривать эквивалентные сосредоточенные параметры и, прибегнув к электроакустической аналогии (см. гл. IV, п. 5), определить параметры эквивалентной цепи [1711 [c.287]

Электромеханические и электроакустические аналогии широко используются в электроакустике в качестве аналитического средства. Каждому, кто хочет хотя бы в общих чертах познакомиться с электроакустикой разными целями, должны быть известны хотя бы основы этих аналогий. [c.26]

Пользуясь методом электроакустических аналогитй, можно построить акустические устройства, эквивалентные электрическим цепям с корректирующими контурами. Примеры последовательных и параллельных электрических корректирующих контуров и их акустических аналогов приведены в табл. П1.5.1. [c.83]

Метод этектроакустических аналогий основан иа том, что характеристики акустической колебателыюй системы можно сопоставить с определенными эквивалентными параметрами электрической колебательной цепи и для решения задач ультраакустнки использовать затем известные уравнения и результаты электродинамики [69, 70]. Такой метод значительно упрощает, например, анализ собственных и вынужденных акустических колебаний слоя (пластины) при условии излучения им ультразвука в прилегающую среду с конечным волновым сопротивлением. Поскольку же для излучения и приема ультразвука преимущественно используются электроакустические преобразователи, в которых электрическая энергия непосредственно преобразуется в акустическую и наоборот (например, на основе прямого и обратного пьезоэлектрического эффекта), то метод электроакустических аналогий вообще широко и плодотворно используется в ультраакустике для расчета таких преобразователей, и с ним поэтому стоит познакомиться. [c.183]

С электроакустическими аналогиями мы уже встречались в гл. П1 при интерпретации понятия волнового сопротивления среды. Термин .сопротивление в самом общем физическом смысле означает отношение причины некоторого явления к следствию. В электродинамике причиной движения зарядов по проводнику является разность потенциалов (напряжение), следствием — ток. Огношение напряжения U к силе тока I есть сопротивление соответствующего участка цепи = U/I. В акустике причиной колебательного движения частиц среды является переменное давление р, следствием — колебательная скорость и. Отношение между ними в плоской волне называется удельным волновым сопротивлением среды г = рс, а полное волновое сопротивление есть Z = рс5 -= F v, где Fp — сила давления, действующего на площади S. Таким образом, аналогом электрического напряжения в акустике является сила давления, а аналогом тока — колебательная скорость. Такое же отношение в механике в виде отношения силы трения к скорости движения тела в вязкой среде определяет коэ4 ициент трения, или сопротивление движению г = F p/ v. Заметим, что как элекгри-ческое сопротивление, так и волновое акустическое сопротивление в общем случае могут быть комплексными. При этом в любом случае [c.183]

Таким образом, уже эти обстоятельства позволяют усмотреть аналогии между электрическими и акустическими системами и продолжить их для колебательных систем. Более того, их можно распространить на случай любой колебательной систелты, включая механическую, и говорить об электро-механико-акустических аналогиях. Мы будем употреблять выражения электроакустические или электромеханические аналогии, имея в виду пока все три колебательные системы акустическую, механическую и электрическую. При этом под акустической системой будем понимать колеблющукх я пластину (хотя в общем случае это может быть любая система, характеризующаяся собственными колебаниями), под механической — массу на пружине, под электрической — колебательный контур. Последние две системы в идеале можно представлять как системы с сосредоточенными постоянными, т. е. каждая характеристика системы сосредоточена в своем элементе, например жесткость (упру/гость) — в пружине, масса — в материальной точке, емкость — в конденсаторе, и т. д. Акустическая же колебательная система является системой с распределенными постоянными в ней нельзя одному элементу приписать, скажем, массу, а другому — упругость, все эти характеристики распределены по объему системы Од нако любая колебательная система характеризуется набором нормальных колебаний. В системе из N материальных точек число нормальных колебаний равно 3N, например в кристалле Л равно полному числу атомов (узлов) решетки. Одной материальной точке соответствует одно нормальное колебание. Это нормальное колебание мы будем сопоставлять с одним из нормальных колебаний пластинки на одной из ее собственных частот, скажем, на основной частоте. [c.184]

Для анализа акустических систем разработан метод электроакустических аналогий. По этому методу давление р считают аналогом напряжения, скорость колебаний V — аналогом плотности тока, а объемную скорость колебаний 7а — = и5 (где 5 — поперечное сечение звукопровода)—аналогом тока. Для трубки длиной I акустическая масса гпц = = р//5 и акустическое активное сопротивление Гц=Гк18 . Для объема V акустическая гибкость Са=См52= l//YPa. . Методом этих аналогий удобно пользоваться при рассмотрении устройств, состоящих только из акустических систем, например акустических фильтров. Комбинации из акустических и механических систем можно рассматривать и с помощью электроакустических аналогий. При этом все механические сопротивления надо заменять на соответствующие им акустические, а силы и скорости— на давления и объемные скорости по формулам 2а = 2м/5-м, р = О = [c.76]

Цель расчета механич. систем — установление связи между скоростями колебаний их частей и приложенными внешними силами, а также нахождение распределения деформаций, образующихся в системе под воздействием сил, распределенных ло ее объему. В ряде случаев в мехаиич. системе можно указать элементы, колебания к-рых с достаточным приближением характеризуются только кинетической, нотеициальпой энергией и энергией механич. потерь. Эти элементы имеют характер соответственно массы упругости 1/С и активного механич. сопротивления г (т. н. системы с сосредоточенными нараметрами). В общем случае как потенциальная, так и кинетич. энергии имеют распределенный характер и их определение связано с пптег-рированием по объему мехапич, спстемы. При этом систему часто удается нскусственно свести к системе с сосредоточенными параметрами, определив т. и. эквивалентные массу, упругость и сопротивление трению. Расчет механич. систем с сосредоточенными параметрами может быть произведен методом электромеханич. аналогий (см. Электро.механические и электроакустические аналоги). [c.451]

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ АНАЛОГИИ — аналогии в законах движения (колебаний) механич. колебательных систем и электрич. контуров. Основное достоинство Э. и э. а. — возможность применения методов расчета и анализа электрич. ко-лебат. систем при рассмотрении свойств механических и акустич. систем. [c.470]

Особенность П. п. (так же, как и магпитострикциоп-ных), с точки зрепия теории их расчета, состоит в том, что электромехапич. преобразование в них распределено по объему пьезоэлемента. Это вызывает необходимость решать дифференциальные ур-ния движения пьезоэлемента как колебательной механич. системы с учетом местных ур-ний пьезоэффекта. К расчету П п. может быть применена теория электромеханических четырехполюсников (см. Электромеханические и электроакустические аналогии), если под коэффициентами в ур-ниях четырехполюсника подразумевать нек-рые эквивалентные параметры П. п. (относительно определения Эквивалентных параметров см. Электроакустические преобразователи). [c.254]

Колебательными механич. системами Э. п. могут быть стержни, пластинки, оболочки, полые цилиндры, сферы, совершающие различного вида колебания, механич. системы более сложной конфигурации, совершающие поршневые колебания на гибком подвесе, механич. системы в виде комбинации перечисленных элементов. Цель расчёта механич. систем — установление связи между скоростями колебаний их частей и приложенными внешними силами, а также нахождение распределения деформаций, образующихся в системе под воздействием сил, распределённых по её объёму. В ряде случаев в механич. системе можно указать элементы, колебания к-рых с достаточным приближением характеризуются только кинетич., потенциальной энергией и энергией механич. потерь. Эти элементы имеют характер соответственно массы М, упругости С и активного механич. сопротивления г (т. п. системы с сосредоточенными параметрами). В общем случае как потенциальная, так и кинетич. энергии имеют распределённый характер и их определение связано с интегрированием по объёму механич. системы. Однако часто реальную систему удаётся искусственно свести к эквивалентной ей в смысле баланса энергий системе с сосредоточенными параметрами, определив т. н. эквивалентную массу Мэкв УГфУ гость 1/6 эьв и сопротивление трепию Гмп (сопротивление механических потерь). Расчёт механич. систем с сосредоточенными параметрами может быть произведён методом электромеханических аналогий (см. Электромеханические и электроакустические аналогии). [c.380]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...