Пластинки Напряжения при колебаниях

В последние годы в МВТУ им. Баумана созданы дозаторы энергии, обеспечивающие ее регулирование с точностью до 1 % в напряжениях при колебаниях сетевого напряжения 20%. Конденсаторные установки позволяют сваривать микроэлементы для радиотехнической промышленности с высокими стабильными свойствами, например приваривать золоченый ковар к тонким медным пластинкам. [c.121]

Если из них определенным образом вырезать пластинку, то при сжатии или растяжении такой пластинки на ее поверхности появятся электрические заряды — с одной стороны положительные, с другой— отрицательные. В этом и состоит пьезоэлектрический эффект. Этот эффект обратим. Если пластинку покрыть с двух сторон металлическими электродами (например, алюминиевой фольгой) и присоединить к ним источник переменного напряжения, то пластинка попеременно то сжимается, то растягивается. Эти колебания поверхности пластинки и возбуждают в среде ультразвуковые волны. Используя пьезоэлектрические излучатели, удается получать ультразвуки сравнительно небольшой интенсивности. [c.243]

Составим, наконец, дифференциальное уравнение для поперечных колебаний напряженной мембраны. Мы придем к этим уравнениям, если рассмотрим пластинку, закрепленную по краю, когда части ее перемещаются в ее плоскости ц и и, а эти перемещения удовлетворяют уравнениям (15). Эти перемещения должны быть столь велики по сравнению с толщиной пластинки, чтобы при составлении уравнения (17) можно было пренебречь выражением (13) (по сравнению с (14)), и столь велики по сравнению с чтобы уравнения (11) можно было представить в виде [c.384]

Магнитный шунт МШ), представляющий собой пластинку из сплава железа, никеля и алюминия, не допускает изменения напряжения генератора при колебаниях окружающей температуры. [c.99]

Таким образом, при колебаниях кварцевой пластинки среза X амплитуда колебаний при резонансе будет приблизительно в 10 раз больше, чем в статическом режиме (при одной и той же величине приложенного напряжения), т. е. резонансная кривая будет очень острой. Если же кварцевая пластинка колеблется в воде, то в этом случае рс=1,5-10 и [c.169]

Пусть в качестве пьезопреобразователя используется пластинка из материала, обладающего плотностью рп, модулем упругости Еп, скоростью распространения упругих колебаний в нем Сп с пьезоэлектрической константой при колебаниях по толщине 1нн- Если резонансная частота пластинки равна / и на этой частоте пластинка возбуждается переменным напряжением, амплитуда которого равна и, то в режиме непрерывных колебаний в иммерсионную среду с удельным волновым сопротивлением, равным рж ж, будет излучаться мощность, величина которой выразится формулой [c.173]

Конструкция прибора позволяет легко менять кварцы, подбирая кристалл с нужной площадью поверхности и собственной частотой. Нижней части прибора можно также придать такую форму, чтобы кварц реагировал на звуковые волны, распространяющиеся не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении. Напряжение, возбуждающееся в кварцевой пластинке при колебаниях по толщине зависит только от величины упругих деформаций, но не от площади поверхности пластинки поэтому можно выбирать приемный кварц небольших размеров, чтобы он меньше искажал звуковое поле ). [c.151]

Если поместить пластинку между обкладками конденсатора, питаемого переменным напряжением (рис. 475), то в ней можно возбудить вынужденные упругие колебания этого типа. При совпадении частоты внешней силы с собственной частотой пластинки наступит резонанс и амплитуда вынужденных колебаний достигнет максимума (она может достигать величины 10 см). Прикладывая достаточно большие электрические напряжения, легко было бы получить и большие амплитуды, но при этом деформации в пластинке превосходят допустимые пределы и она может разрушиться. [c.745]

В ультразвуковых дефектоскопах используются пьезоэлектрические эффекты некоторых кристаллов, например кварца и титаната бария, выражающиеся в том, что под действием механических колебаний (в данно.м случае колебаний ультразвуковой волны) на обкладках кристаллической пластинки появляется переменное электрическое напряжение (электрические заряды переменного знака). Ультразвуковые колебания преобразуются, таким образом, в электрические (так называемый прямой пьезоэлектрический эффект). Наоборот, при подводе к пластинке переменного электрического напряжения от генератора высокой частоты, пластинка сжимается и растягивается соответственно колебаниям приложенного напряжения, т. е. она начинает излучать ультразвуковые волны (обратный пьезоэлектрический эффект). [c.362]

В работе [18] учитывается влияние сдвига при изгибе пластинок, что может заметно повлиять на частоту колебаний только при относительной толщине диска (Ri > 0,2) или при большем числе узловых диаметров (т > 6). Модели стержня усложняются из-за более полного учета естественной закрутки [78, 79], стесненного кручения, касательных напряжений кручения и изгиба [18]. [c.277]

Изложенная методика решения задачи об установившихся колебаниях прямоугольника позволяет дать полный анализ как структуры спектра в рассматриваемом диапазоне частот, так и форм колебаний. Конкретные расчеты, результаты которых для спектра собственных частот представлены на рис. 63, выполнены для материала с коэффициентом v = 0,248 (плоская деформация), что соответствует значению v = 0,329 для плоского напряженного состояния. Для тонкой пластинки из такого материала (v = 0,329) в работе [245] приведены обширные экспериментальные данные. Частоты, лежащие в центральных участках плато (см. рис. 63), заключены в интервале 1,4300 < < 1,4333 независимо от геометрических размеров прямоугольника при L > 2. Для L < 2 при движении вдоль плато частоты изменяются в большем диапазоне. Если ориентироваться на данные при L > 2, то, принимая для частоты краевого резонанса значение = 1,4311, находим, что эта величина всего на 0,5% отличается от определенной экспериментально. [c.187]

Затронутая проблема приобретает практическую важность при проведении экспериментальных исследований на поляризованных по толщине пьезокерамических пластинках. Несоответствие характера возбуждающего электрического поля некоторой форме колебаний приводит к очень малому значению эффективного коэффициента электромеханической связи. Однако знание механических характеристик форм колебаний, в частности распределения по площади суммы главных напряжений, позволяет соответствующим образом разрезать и переключить электроды и существенно повысить коэффициент электромеханической связи. Подробности такого подхода и соответствующие экспериментальные данные приведены в работе [39]. [c.191]

В третьем разделе даны методы определения напряжений в стержнях, пластинках и оболочках, необходимые при расчетах на прочность, жесткость, устойчивость и колебания. Материал этого раздела требует более высокой подготовки читателя, однако эти требования не выходят за рамки обычной инженерной подготовки. Значительное внимание уделено материалам справочного характера. Ввиду ограниченности объема книги в этом разделе рассмотрены только основные и простейшие задачи. Читателю, интересующемуся более ПОЛНЫ.МИ сведениями, следует обратиться к специальной [c.3]

Выбор расчетной схемы, определение напряжений и деформаций. При выборе расчетной схемы детали машин обычно рассматривают как стержни, пластинки или оболочки. Из общего анализа работы конструкции оценивают условия закрепления (жесткое защемление, шарнирное опирание и т. и.). Краевые условия выбирают такими, чтобы отразить наиболее неблагоприятные условия закрепления детали, возможные при ее работе. Затем определяют напряжения и деформации в деталях машин. Часто оказывается необходимым определять собственные частоты колебаний, чтобы избежать резонансных режимов в рабочих условиях. Во многих случаях приходится учитывать возможность потери устойчивости конструкции и находить расчетным путем величины критических нагрузок. [c.4]

Повторяя свои опыты, Файлон и Харрис применили пару кварцевых клиньев, чтобы придать кварцевой пластинке регулируемую толщину, что позволило им наблюдать резко очерченные полосы высших порядков при таком способе они открыли, что кривая дисперсии при оптическом напряжении в кварце имеет ряд вполне отчетливых колебаний, частью сглаженных в предыдущих наблюдениях благодаря расплывчатому характеру полос низких порядков, полученных без применения кварцевой пластинки. [c.203]

Для анализа определения направления главных напряжений при прохождении эллиптического поляризованного света применяют компенсатор Сенармона. Он состоит из пластинки А./4 и анализатора. Свет после поляризатора проходит объект, пластинку и анализатор Перед измерением анализатор и поляризатор устанавливают в скрещенное положение, а затем вносят пластинку четверть волны (Х/4) и ориентируют ее так, чтобы ее главные направления совпадали с направлением колебаний, пропускаемых анализатором и поляризатором. Разность фаз колебаний, создаваемую объектом, определяют по формуле [c.111]

Колебат. механич. системами Э. п. могут быть стержни, пластинки, оболочки разл. формы (полые цилиндры, сферы, совершающие разл. вида колебания), механич. системы более сложной конфигурации. Колебат. скорости и деформации, возникающие в системе под воздействием сил, распределённых по её объёму, могут, в свою очередь, иметь достаточно сложное распределение. В ряде случаев, однако, в механич. систем можно указать элементы, колебания к-рых с достаточным приближением характеризуются только кинетич, и потенц. энергиями и энергией механич. потерь. Эти элементы имеют характер соответственно массы М, упругости I / С и активного механич. сопротивления г (т.н. системы с сосредоточенными параметрами). Часто реальную систему удаётся искусственно свести к эквивалентной ей (в смысле баланса энергий) системе с сосредоточенными пара.меграми, определив т. н. эквивалентные массу Л/, , упругость 1 / С , и сопротивление трению / . Расчёт механич. систем с сосредоточенными параметрами может быть произведён методом электромеханич. аналогий. В большинстве случаев при электромеханич. преобразовании преобладает преобразование в механич, энергию энергии либо электрического, либо магн. полей (и обратно), соответственно чему обратимые Э.п. могут быть разбиты на след, группы электродинамические преобразователи, действие к-рых основано на электродинамич. эффекте (излучатели) и эл.-магн. индукции (приёмники), напр, громкоговоритель, микрофон электростатические преобразователи, действие к-рых основано на изменении силы притяжения обкладок конденсатора при изменении напряжения на нём и на изменении заряда или напряжения при относит, перемещении обкладок конденсатора (громкоговорители, микрофоны) пьезоэлектрические преобразователи, основанные на прямом и обратном пьезоэффекте (см. Пьезоэлектрики) электромагнитные преобразователи, основанные на колебаниях ферромагн. сердечника в перем. магн. поле и изменении магн. потока при движении сердечника [c.516]

Конструктивно модулятор представляет собой пластину или кювету электрооптического материала, которая одной из боковых сторон котактир ет с пьезоэлектрической пленкой (пластинкой), возбуждающей звуковые колебания при приложении к ней электрического напряжения соответств тощеГ частоты (рис. 1.4). [c.24]

Поскольку такая пластинка имеет разрыв материала, обусловленный узкой трещиной, динамическое поведение пластинки будет давать различные по отношению к сплошной пластинке собственные частоты и формы колебаний, а также и распределение напряжений при изгибе. До настоящего времени информация по динамическому поведению таких пластинок отсутствует, поскольку большинство работ посвящено исследованию статической концентрации напряжений у вершины трещины при нагружении пластинки в ее плоскости [1, 2, 3]. Недавно рядом исследователей обсуждались стати-, ческие изгибные характеристики пластинок. В, 1960 г. Ноулс и Ванг [4] исследовали статический изгиб упругой пластинки, содержащей трещину. Позднее Уильямс [5], Редвуд [6], Сих и др. [7, 8] также исследовали аналогичную задачу. Однако практически не имеется работ, посвященных исследованию колебаний пластинок с трещинами, за исключением, пожалуй, работы Солески [9], применившего метод Фурье в исследо вании колебаний пластинки с шарнирно опертой трещиной, однако этот метод оказался непригодным в случае пластинок со свободными трещинаь 1и. [c.132]

Как отмечалось ранее, вторая группа публикаций, посвященных динамике прямоугольных пластинок с вырезами, содержит результаты исследований напряженно-деформированного состояния подобных деформируемых систем. Так, в работе В. С. Сущенко и В. П. Сыпко [72] содержатся результаты экспериментального изучения концентрации напряжений в пластинках, ослабленных двумя либо четырьмя круговыми вырезами, расположенных по вершинам квадрата, при колебаниях. Результаты исследований представлены в виде графиков. [c.300]

К пластинке, колеблющейся в масле илн воде, можно в случае резонанса прикладывать ббльшие электрические напряжения, чем при колебаниях в воздухе. Установлено, например, что в масле с пластинки можно получать мощность ультразвука примерно до 40 вт/см . [c.170]

ЗВУКОСНИМАТЕЛЬ, адаптер, прибор, служащий для электрического воспроизведения граммофонной записи. 3. превращает механич. колебания грам.мофонной иглы в электрич. колебания, усиливаемые и воспроизводимые громкоговорителем. Преимущества этого способа -воспроизведения заключаются в возможности получения, во-первых, более высокого качества передачи, а во-вторых, значительно большей мощности, к-рая к тому же легко м. б. изменяема посредством потенциометров, включаемых в схему усилителя и т. п. Для построения 3. применимы те же принципы, что и для микрофонов так, возможны 3. контактнц , конденсаторные, индукционные, пьезоэлектрические и др. Выбор типа 3. определяется требованием неискаженного воспроизведения. Современные граммофонные пластинки имеют (в основной части диапазона воспроизводимых звуковых частот, т. е. примерно от 200 до 4 ООО Hz) запись, удовлетворяющую требованиям независимости от частоты отношения колебательной скорости запйси к звуковому давлению у микрофона. Иначе говоря, при записи звука, постоянного по величине давления, но переменной частоты, амплитуда бороздки записи обратно пропорциональна частоте. 3. со своей стороны должен при этих условиях давать напряжение, пропорциональное звуковому давлению, имевшему место при записи т. о. мы приходим к требованию независимости от частоты отношения развиваемого 3. напряжения к скорости записи, т. е. к скорости колебательного движения конца иглы, поскольку последний приводится бороздкой в принудительное движение. Это условие легче всего выпо.яняется в приборах индукционного типа, делящихся на магнито-электрические (с подвижными проводниками) и электромагнитные (с подвижным железом). Предпочтение с точки зрений производственной и экономической следует отдать электромагнитным, к-рые почти исключительно и применяются. I Схема наиболее распространенной системы представлена на фиг. 1. При колебаниях Фиг. 1. конца иглы связанный с ней железный якорь движется относительно своей оси и изменяет распределение магнитных потоков таким образом, что вдоль якоря протекает магнитный поток пе- [c.267]

При максимальном отражении ультразвуковых волн пьезоэлектрическая пластинка придет в колебания с амплитудой, во много раз большей, чем колебания, возбуждаемые в ней только одним генератором. Увеличение амплитуды колебания пластинки вызовет на ее поверхностях увеличение разнюсти потенциалов возникающее переменное напряжение усиливается и подается на какой-либо индикатор, градуированный по толщинам измеряемого материала. Индикатор настраивает- [c.150]

После размыкания контактов пластинка остывает и снова замыкает контакты. Этот цикл повторяется с невысокой частотой, зависящей от непряжения аккумулятора или генератора. Большинство стабилизаторов поддерживают среднее напряжение 10В. Поскольку такой стабилизетор предназначен для питания сравнительно инерционных приборов, колебания напряжения при разрыве и замыкании контактов не имеют отрицательных последствий. [c.25]

Хютер и Дозуа [3079] обнаружили, что при колебаниях пластинок из титаната бария по толщине вблизи от основного резонанса при несколько более высокой частоте имеет место второй резонансный пик ). Причину этого явления следует искать в том, что не все элементарные области керамики ориентируются при поляризации в одном направлении. Подтверждением такого предположения может, помимо прочего, служить тот факт, что при подведении вспомогательного поляризующего напряжения основной максимум возрастает сильнее, чем дополнительный. [c.93]

Из выражения (111а) следует, что при равном электрическом напряжении амплитуда колебаний высших порядков меньше, чем амплитуда основного колебания, о чем мы уже неоднократно говорили. Так, например, при переходе от основного колебания к колебаниям третьего или пятого порядка амплитуда при неизменном напряжении Uq убывает соответственно в 3 и 5 раз. Для кварца, колеблющегося в воздухе, т = г=3,ЗЫ0 следовательно, амплитуда колебаний при резонансе превосходит изменение толщины, обусловленное тем же электрическим напряжением в статическом режиме, в т/х, т. е. приблизительно в 10 раз. Для кварцевых пластинок, работающих в масле, т равно 12 или 13 и ампли- [c.114]

Обратимся теперь к пьезоэлектрическим приемникам звука, работающим следующим образом. Пусть на пластинку пьезокристалла в направлении одной из ее пьезоэлектрических осей падает звуковая волна при этом в пластинке возбуждаются механические колебания, приводящие к механическим деформациям, и в силу прямого пьезоэлектрического эффекта на перпендикулярных к оси X поверхностях пластинки возникают свободные электрические заряды. Знак этих зарядов, а также и напряжение, развиваемое на электродах при заданной их емкости, периодически изменяются с частотой звука. Таким образом, пьезоэлектрические приемники реагируют на переменное звуковое давление. Теория настроенных кристаллических приемников звука, работающих в поле плоских звуковых волн, приведена в работе Кэди [2593] ). [c.149]

Кристалл кварца будет периодически изменять свои размеры, если к его поверхности приложить переменное напряжение при этом он будет излучать ультразвуковые волны. И наоборот, если кварцевую пластинку привести в механическое колебание, то на ее обкладках появится переменное электрическое напряжение. Устройство, предложенное Ланжевеном, не было использовано в войну 1914—1918 гг., поскольку исследования в области ультразвука еще только начинались. Тем не менее, начиная с этого времени, кристалл кварца становится основой большого числа гидроакустических устройств, приборов для подводной сигнализации и эхолотов. Со времени изобретения Лан-жевена была произведена огромная экспериментальная работа в этом направлении. [c.58]

Равновесие и движение бесконечно тонкой, первоначально плоской, изотропной пластинки. Расширение малой части пластинки. Потенциал сил, производимых расширением. Бесконечно малая деформация. Равновесие при предельных пере-меьцениях. Дифференциальные уравнения поперечных колебаний свободной пластинки. Интегрирование последних для круглой пластинки. Поперечные колебания напряженной мембраны) [c.371]

Для пластинок, вырезанных из идеализированной трехмерной среды или объемных прозрачных моделей, в которых зафиксированы деформации, главные напряжения в этой формуле могут и не быть главными напряжениями в рассматриваемой точке, являясь лишь квазиглавными. Поэтому зависимость между двойным лучепреломлением и напряжениями можно сформулировать следующим образом при прохождении света через прозрачные однородные изотропные материалы с напряжениями, не превышающими предела упругости, величина относительной разности хода двух составляющих света с колебаниями во взаимно нерпендикуляр-ных направлениях пропорциональна толщине материала в направлении просвечивания и имеющейся в рассматриваемой точке разности квазиглавных напряжений в плоскости, перпендикулярной линии просвечивания. [c.67]

В послевоенные годы применение стали 16М в отечественном котлостроенни прекратилось вследствие склонности этой стали к графитизации. В 1943 г. на одной из электростанций США произошла крупная авария из-за графитизации карбидов в околошовной зоне сварного соединения паропровода диаметром 325X36 мм, изготовленного нз стали, содержащей 0,5% молибдена. Разрушение было хрупким. Паропровод проработал при 505° С с колебаниями температуры 20° С в течение 5,5 лет. В процессе эксплуатации произошел распад карбидов в зоне термического влияния сварки с образованием пластинок графита, расположенных параллельно линии сплавления. Они ослабляли сечение по кольцу и играли роль концентраторов напрял ения. В эксплуатации трубопровод подвержен напряжениям изгиба от самоком-иснсации и гидравлическим ударам, что делает влияние концентраторов напряжения особенно опасным. Проверкой, проведенной после этой аварии на электростанциях СССР, графитизация была обнаружена в околошовной зоне сварных соединений на ряде паропроводов. [c.115]

Вопрос о влиянии начальных усилий на частоты и формы собственных колебаний конструкций рассматривался и ранее (см., например, [15,34,49], Исследовались, однако, конкретные конструкции (пластинки, оболочки определенной формы и т.п.). Влияние же начальных перемещений, возникающих при действии статических нагрузок, на динамические, характеристики тонкостенных конструкций практически не изучено. В первой главе выведены уравнения, пригодные для расчета частот и форм собственных колебаний конструкций любых типов (одно-, двух- и трехмерных) с учетом их напряженно-деформированного состояния (уравнение (1.63)). Ния рассматривается реализация этого уравнения для пространственных тонкостенных подкрепленных конструкций произвольной конфигурацтаК Класс тонкостенных конструкций выбран по той причине, что именно в h№ i как следует из предшествующих исследований (см. цитированные выШ работы), влияние стагических нагрузок оказывается наиболее значительным. [c.122]

Аналогичному же способу решения поддается и задача исследования бруса с начальной кривизной и круглого кольца ). Применение метода Ритца к вычислению прогиба мембраны с использованием мембранно аналогии привело к выводу простых формул для расчета напряжений кручения и изгиба в брусьях различных поперечных сечений ). Тот же метод принес полезные результаты в исследовании колебаний бруса переменного поперечного сечения и прямоугольных пластинок при различных краевых ус .о-виях. [c.479]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...