Волны-Типы Лэмба

При анализе распространения волн Рэлея — Лэмба основное внимание уделено двум вопросам. Подробно рассмотрены энерге тические характеристики процесса распространения волн и влияния вида нагрузки и частоты на относительную эффективность возбуждения той или иной распространяющейся моды. Такой анализ проведен для обоих типов волноводов. [c.241]

Рис. 6.18. Схематическое изображение типов волн а — продольная, б—поперечная, а — поверхностная (волна Релея), г — изгибная ( волна Лэмба)

Контроль штамповок проводится эхо-методом продольными волнами при частоте 2—5 МГц. УЗК рекомендуется направлять перпендикулярно к волокнам металла. В этом случае эффективно применение иммерсионных установок, в которых преобразователь автоматически ориентируется в требуемом направлении. Для контроля некоторых типов штамповок (лопаток турбин и компрессоров, камер сгорания турбин) успешно используют волны Рэлея и Лэмба. [c.256]

Волны Лява могут распространяться также и в свободном слое (пластинке) [64]. В слоях и пластинках могут существовать еще другие типы волн с разной поляризацией, используемые в технической ультраакустике для различных частных целей. С анализом этих волн, обобщенно называемых волнами Лэмба, можно познакомиться в работах [64, 74, 76, 77]. [c.233]

С, = Ь,93С,. Колебания частиц происходят по эллиптической траектории, при этом большая ось эллипса перпендикулярна поверхности. В металлах поверхностные волны практически затухают на глубине, превышающей 1,5 1. Вместе с тем поверхностные волны распространяются на большие расстояния, следуя изгибам поверхности. Если среда ограничена двумя поверхностями, расстояние между которыми соизмеримо с длиной волны, то в такой тонкой пластине распространяются нормальные пластинчатые волны (их называют также волнами Лэмба). Характеристики основных типов волн приведены в табл. 9.1 [2, 4]. [c.141]

Некоторые особенности распространения волн Лэмба, делающие их весьма чувствительными к различным неоднородностям, позволяют использовать их для контроля листов, труб и других тонкостенных изделий на наличие дефектов типа трещин, расслоений, различных включений и т. д. [c.148]

Нормальными, или волнами в пластинах, называют упругие волны, распространяющиеся в твердой пластине (слое) со свободными или слабонагруженными границами. Нормальные волны бывают двух поляризаций вертикальной и горизонтальной. Из двух типов волн наибольшее применение в практике получили волны Лэмба - нормальные волны с вертикальной поляризацией. Они возникают вследствие резонанса при взаимодействии падающей волны с многократно отраженными волнами внутри пластины. [c.284]

В бесконечной пластинке существуют два типа нормальных волн волны Лэмба и сдвиговые норм, волны. Плоская волна Лэмба [3, 7] характеризуется двумя составляющими смещений, одна из к-рых параллельна направлению распространения волпы, другая — перпендикулярна граням пластинки. По характеру распределепия смещений относительно средней плоскости пластинки волны Лэмба делятся па симметричные и антисимметричные. Частный случай симметричной волны Лэмба — продольная волна в пластинке, а антисимметричной — изгибная волна. В плоской сдвиговой норм, волпе [li] смещения параллельны граням пластинки и одновременно перпендикулярны [c.259]

Другим типом упругих волн, нашедшим с развитием ультразвука обширнейшую область применения, являются нормальные волны в твердых пластинках — волны Лэм ба, названные так по имени ученого, впервые их описавшего в 1917 г. [3]. Как и ультразвуковые рэлеевские волны, волны Лэмба используются в ультразвуковой дефектоскопии для определения упругих и термоупругих характеристик пластинчатых образцов. [c.3]

Анализируя формулы (11.37), можно убедиться, что численные значения коэффициентов Лв ,а , определяются типом и номером волны Лэмба, относительной толщиной слоя (1 и коэффициентом Пуассона V. Для нулевых волн в общем случае (О < V 0,5) коэффициенты затухания [c.122]

Таким образом, поправка к волновому числу в цилиндрическом слое (по сравнению с о) является квадратичной по /ро величиной и существенно зависит от толщины слоя, типа и номера волны Лэмба. [c.130]

Ультразвуковые волны Рэлея и Лэмба позволили создать линии задержки с плавной регулировкой задержки сигнала, что осуществляется помещен.ием приемника на поверхности звукопровода и перемещением его по ней. Кроме того, вследствие локализации волн Рэлея и Лэмба в тонком слое твердого тела стало возможным существенно сократить габариты ультразвуковых линий задержки например, звукопроводы стали изготовлять в виде металлических лент. И, наконец, что самое главное, использование волн Лэмба, обладающих дисперсией групповых скоростей, позволило создать принципиально новый тип ультразвуковой линии задержки — линию с зависимостью времени задержки от частоты (так называемую дисперсионную). Такая линия, как будет описано в 3 настоящей главы, позволила, например, увеличить дальность действия радарных установок. [c.137]

Ультразвуковыми волнами Лэмба и Рэлея можно обнаружить дефекты не только в листах и трубах, но и в тонкостенных изделиях и конструкциях более сложной формы [70]. К их числу относятся корпуса судов (в которых особенно важно бывает проконтролировать сварные швы), прессованные профили различных судовых, самолетных и автомобильных конструкций. Методики контроля этих сложных деталей остаются такими же, как при контроле листов и труб. Если толщина детали примерно постоянна, то для контроля можно применять оба типа волн, если же толщина меняется от точки к точке, то можно контролировать лишь поверхностные слои детали с помощью рэлеевских волн. [c.151]

В 1 данной главы отмечалось, чго применение ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в линиях задержки позволило создать новые типы таких устройств, а именно дисперсионные, многоотводные линии задержки и линии с плавной регулировкой времени задержки. Кроме того, благодаря локализации этих волн не в объеме твердого [c.154]

ЛЭМБА ВОЛНЫ — упругие волны, распространяющиеся в твёрдой пластине (слое) со свободными границами, в к-рых колебательное смещение частиц происходит как в направлении распространения волны, так и перпендикулярно плоскости пластины. Л. в. представляют собой один из типов нормальных волн в упругом волноводе — в пластине со свободными границами. Т. к. эти волны должны удовлетворять не только ур-ниям теории упругости, но и граничным условиям на поверхности пластины, картина движения в них и их свойства более сложны, чем у волн в неограниченных твёрдых телах. [c.189]

В бесконечной пластине существуют два типа нормальных волн Лэмба волны и сдвиговые волны. Плоская волна Лэмба характеризуется двумя составляющими смещений, одна из к-рых параллельна направлению распространения волны, другая перпендикулярна граням пластины. В плоской сдвиговой нормальной волне смещения параллельны граням пластины и одновременно перпендикулярны направлению распространения волны. В цилиндрич. стержнях могут распространяться нормальные волны трёх типов продольные, изгибные и крутильные. [c.352]

Волны в слоях и пластинах. Если твердое тело имеет две свободные поверхности (пластина), то в нем могут существовать специфические типы упругих волн [1, 2]. Их называют волнами в пластинах или волнами Лэмба и относят к нормальным волнам, т. е. волнам, бегущим (переносящим энергию) вдоль пластины, слоя илн стержня, и стоячим (не переносящим энергии) в перпендикулярном направлении. Решение волнового уравнения для пластины с граничными условиями равенства нулю напряжений на двух поверхностях приводит к системе из двух характеристических уравнений для волнового числа к-р. Она имеет два или больше положительных действительных корня в зависимости от произведения толщины пластины на частоту. Каждому из этих корней соответствует определенный тип волны в пластине (мода). [c.25]

Основная схема контроля рассчитана на выявление часто встречающихся продольных дефектов (рис. 3.11, а). Трубы наиболее ответственного назначения контролируют также на поперечные дефекты (рис. 3.11, б). Контроль по схемам а и б выполняют наклонными лучами, распространяющимися в двух встречных направлениях, чтобы надежно обнаруживать дефекты, ориентированные наклонно к поверхности. Применяют поперечные волны или волны Лэмба. При толщине стенки трубы 10 мм и более контролируют также на дефекты типа расслоения (рис. 3.11, в). [c.207]

Если твердое тело имеет две свободные поверхности (пластина), то в нем могут существовать специфические типы упругих волн. Их называют волнами в пластинах или волнами Лэмба и относят к нормальным волнам, т. е. волнам, бегущим вдоль границ среды и стоячим в перпендикулярном направлении. Решение волнового [c.17]

Оба типа волн Лэмба (рис. 2.21, бив) являются основными типами — симметричными (волнами расширения) или несимметричными (изгибными волнами). К этому семейству относятся еш,е и волны высших гармоник, число которых не ограничивается. [c.53]

Другими разновидностями вытекающих волн на границе двух сред, где затухание происходит из-за излучения энергии в смежную среду, являются волна Лэмба в пластинах, погруженных в жидкость [7], волны на границе жидкого полупространства с твердым слоем [4] и волны типа Стоунли на границе двух твердых полупространств [33, 88, 89]. [c.87]

Полученное соотношение ортогональности (7) значительно облегчает процедуру разложения произвольных функций в ряды по собственным формам обобщенных краевых задач и решение неоднородных уравнений вида (1). Описанным здесь способом могут быть получены соотношения ортогональности для резонансных форм движушихся стержней и струн [6] с граничными условиями типа (И), для нормальных волн Лэмба [7] в толстом упругом слое, для волн в тонкой полосе [8] и, по-видимому, для нормальных волн любого твердого волновода. [c.9]

Из акустических методов контроля наибольшее распространение получила ультразвуковая дефектоскопия, осуществляемая эхо-методом. Реже пригленяют теневой метод, а также контроль поверхностными (Рэлея) и нормальными (Лэмба) волнами. Хорошо выявляются дефекты с малым раскрытием, типа трещин, в том числе и те, выявление которых затруднено при радиационной дефектоскопии. [c.23]

В ограниченггых твердых телах могут распространяться также волны других типов. Из них основное значегше имеют поверхностные волны (волны Рэлея), нормальные волны в слоях (волны Лэмба), изтибные волны, нормальные стержневые волны (волны Похгамме-ра). [c.312]

Распространение поверхностных волн рэлеевского типа в пьезополупроводниках и их взаимодействие с электронами рассматривались в большом ряде работ (см., например, [162—166]). В данной главе мы приведем постановку задачи, основные уравнения и граничные условия для рэлеевских волн, распространяюш ихся в полупроводниковом пьезоэлектрическом кристалле произвольной симметрии. В принципе применяемый здесь подход пригоден и для описания распространения волн Лэмба и поперечных нормальных волн в кристаллических пластинах. Будем вести изложение на основе работ [8,12,167]. Подход, применяемый в этих работах, представляется нам наиболее последовательным и обоснованным, поскольку в нем учитывается наличие у кристалла поверхностного слоя, а электрические граничные условия не постулируются, а выводятся. [c.196]

Здесь прежде всего необходимо "указать на работы С. Л. Соболева и В. И. Смирнова [102], посвященные динамическим осесимметричным задачам, и на результаты Е. К. Нарышкиной, изложенные в работе [75]. В ней методом Кирхгофа — Соболева, основанным на предварительном остроении фундаментальных решений, дано решение задачи Коши для полупространства при произвольных краевых, начальных условиях и массовых силах. На основе полученного решения дается строгая теория точечного источника колебания типа мгновенного импульса, решена задача о действии указанного импульса на границе упругого полупространства (задача Лэмба) и задача о распространении поверхностных волн Релея. [c.334]

Дисперсию симметричных и изгибных волн в бесконечной упругой пластине в постановке классической теории упругости исследовали впервые Релей [2,182] (1888) и Г. Лэмб [2.121] (1889). Некоторые сравнения приближенной теории типа Тимошенко с решениями плоской деформации для упругого слоя имеются у J. Pres ott a [1.283] (1942). [c.150]

И. Т. Селезовым [2.50— 2.52, 3.67] (1960) было показано из сравнения с точным решением, Г. Лэмба [2.121] динамической задачи для слоя, что для описания дисперсии изгибных волн двухмодовая аппроксимация типа Тимошенко (20.49) применима при отношении длины волны I к толщине пластины lf 2h)>7, а трехмодовая аппроксимация (20.50)—при (//2/г) >2. Приведено также сравнение ре- зультатов, вытекающих из различных приближенных теорий, с результатами точных решений (фит. 2.4), откуда видно, что классическая теория и другие параболические аппроксимации хуже, чем такой же сложности гиперболические аппроксимации. Кривая 1 соответствует параболической одномодо- [c.150]

Применение в технике ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба позволяет решить ряд принципиально важных задач. Так, например, стало возможным сделать ультразвуковой контроль универсальным, т. е. применимым для деталей любой формы и размера. До сих пор применявшиеся для ультразвукового контроля объемные (продольные и поперечные) волны, распространяющиеся в твердых телах, размер которых вдоль волнового фронта составляет много длин волн, не позволяли контролировать тонкостенные образцы, а также поверхно1стный слой образца ((поскольку отражение от дефекта маскировалось отражением от поверхности). Ультразвуковые волны Рэлея и Лэмба как раз позволяют устранить эти ограничения. Применение волн Лэмба в линиях задержки тш -волило создать новый тип таких устройств — дисперсионные линии задержки с плавной регулировкой времени задержки. [c.4]

Таким образом, поправка к гр /пповой скорости, обусловленная кривизной слоя, является также квадратичной по 1/ро величиной, зависящей от толщины слоя, типа и номера волны Лэмба. [c.130]

Использование ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике позволило решить ряд важных практических задач. Прежде всего это относится к ультразвуковой дефектоскопии. Раньше ультразвуковой контроль материалов и изделий осушествлялся только двумя типами волн — продольными и поперечными. Однако условием применимости этих волн является условие, что все размеры исследуемых тел намного больше длины волны. Это ограничение не позволяло производить ультразвуковой контроль тонкостенных материалов и конструкций, а также контроль поверхностного слоя образца. Последнее было связано с тем, что в самом распространенном методе ультразвуковой дефектоскопии — импульсном — отражения от дефектов поверхностного слоя образца неизбежно маскировались отражениями от поверхности из-за ограниченной разрешающей способности дефектоскопа. Поэтому тонкостенные детали, поверхности и поверхностные слои образцов. приходилось испытывать другими методами неразрушаюшего контроля магнитным, рентгеновским, люминесцентным. [c.136]

Н. в. встержнях по своим качественным характеристикам и свойствам полностью аналогичны волнам Лэмба и поперечным Н. в. в пластинах. Все свойства этих волн определяются параметрами упругости и плотностью материала, частотой со и поперечным размером волновода — диаметром (1 стержня, к-рый аналогичен здесь толщине 2к пластины. Н. в. в стержнях подразделяются на три типа продольные, изгибные и крутильные. В продольных Н. в. (рис. 3, а), к-рые аналогичны симметричным волнам Лэмба, движение происходит симметрично относительно оси х стержня и преобладает осевая (продольная) компонента смещения. В изгибных Н. в. (рис. 3, б), аналогичных-антисимметричным волнам Лэлхба, ось X претерпевает изгиб и преобладает поперечная компонента смещения. В крутильных Н. в. (рис. 3, в), к-рые аналогичны поперечным Н. в. в пластинах, имеется только одна азимутальная компонента смещения иц), а движение симметрично относительно оси X и представляет собой вращение поперечного сечения стержня относительно этой оси. [c.236]

Разнообразные типы ЭМА-преобразователей приведе,-ны в работах [65, 82, 92]. С их помощью можно возбуждать пучки ультразвуковых волн наклонно к поверхности. Для этого нужно создать сдвиг по фазе мел<ду токами, протекающими по различным проводникам (см. рис. 31), так чтобы фронт возбуждаемой волны оказался наклонным к поверхности. Возможно также возбуждение волн Релея или Лэмба, если расстояние ме.жду проводниками с одинаковым направлением тока (как на рис. 31) сделать равным длине соответствующей волны. Если через соседние проводники пропускать ток в разных направлениях, то для возбуждения волн Релея или Лэмба проводники следует распологать на расстоянии Я/2. [c.73]

Волна второго типа является, по определениям П.В. Крауклиса, гидроволной, т.е. волной двойственной природы при и) — 0 ее скорость равна скорости волны Стоунли - поверхностной водны, возникающей на плоской границе жидкого и твердого полупространств при и)- 0 гидроволна имеет скорость, равную скорости, так называемой трубной волны Лэмба [c.86]

При расположении приемников и источников в одной и той же скважине реализуются акустические технологии наблюдения, которые используются для изучения характеристик пластов в разрезе скважины, технического состояния колонны и цементного кольца, размеров кавернозных полостей в скважине и др. Основными источниками информации об исследуемых объектах являются поперечная и продольная преломленные волны, волна Лэмба-Стоунли и отраженная волна. Для вьщеления этих волн и оценки их параметров разработаны разнообразные скважинные акустические методы. Пример акустического волнового поля, полученного методом широкополосного акустического каротажа - АКШ [7], представлен на рис. 1.3. Основной особенностью структуры акустического волнового поля в скважине, которое наиболее полно представлено в фазокорреляционных диаграммах АКШ, является относительно четкое разделение типов различных волн. Частотный диапазон акустических волн составляет 10-г 100 кГц. [c.14]

Из других типов волн, формирующихся в скважине, для из) ения трещиноватости часто используют волны Лэмба-Стоунли [22, 23, 24]. Несмотря на многочисленные примеры использования этих волн для рещения практических задач, ряд эффектов, связанных с поведением кинематических и динамических параметров [25] не удается объяснить даже и с использованием современных теоретических представлений о распространении волн в трещинно-пористых породах, насыщенных жидким или газообразным флюидом. [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...