Волновод акустический

В стержнях II пластинках, размеры к-рых в направлении распространения И. в. ограничены, в результате отражений от концов возникают стоячие И. в. Если размеры пластинки ограничены по фронту И. в., то в пластинке возможна целая совокупность И. в., отличающихся друг от друга фазовыми скоростями и распределением амплитуд вдоль фронта. Такие И. в. являются одним из видов нормальных вола, в упругих волноводах (см. Волновод акустический). И. в. возможны не только в плоских, но и в искривлённых пластинках (т. н. оболочках), В этом случае возможность существования и характеристики волн определяются геометрией оболочки и граничными условиями на её краях. Так, в замкнутой сферич. оболочке И. в. невозможны, в то время как в замкнутой цилиндрич. оболочке со свободными концами цилиндра И. в. возможны они распространяются как в направлении, перпендикулярном образующей, так и вдоль неё. [c.101]

На рис. 3.24 показаны конструкции иммерсионного и контактного преобразователей [49]. В иммерсионном преобразователе в дно корпуса из латуни вставлены пьезоэлемент 7 с припаянным к нему латунным конусом 6. По контуру пьезоэлемент сплавом Вуда припаян к корпусу 4. К вершине конуса припаян проводник 3, соединенный с разъемом 2. Полость между корпусом и конусом залита эпоксидным компаундом 5. Особенность конструкции контактного преобразователя — наличие волновода 7 из магниевого сплава, через который осуществляется акустический контакт пьезоэлемента с контролируемым изделием. [c.164]

Акустические волноводы — это упругие среды, в которых благодаря наличию ограничиваюш их поверхностей распространение колебательной энергии происходит лишь в определенных направлениях. Примерами жидких волноводов являются трубы с жидкостью. К твердым волноводам относятся, например, стержни, рассмотренные в главе 5. [c.190]

Ниже на примере изгибных волн в упругой полосе излагаются основные закономерности и особенности распространения волн в твердых волноводах, а также освеш ается ряд малоисследованных проблем, с которыми приходится сталкиваться при расчете машинных конструкций, являющихся акустическими волноводами. [c.191]

Непосредственный контакт преобразователя со средой нередко бывает невозможен также из-за ее агрессивности или высокой температуры в этих случаях для передачи ультразвуковых колебаний (УЗК) от пакета на котел ставят волновод. Простейшим волноводом, или акустическим трансформатором, может служить круглый стержень из стали 45. Резонансная длина волновода I, см, без учета поправки на поперечные размеры определяется следующим выражением [c.114]

Теоретические результаты исследования свойств нормальных мод в упругих волноводах показали наличие ряда интересных особенностей, которые не имеют аналога для мод в акустических и электромагнитных волноводах. Это обстоятельство стимулировало проведение довольно большого объема экспериментальных работ, целью которых было подтверждение реальности характерных черт нормальных мод. Мы не будем анализировать здесь постановку экспериментов. Отметим лишь, что в целом они подтвердили выводы, полученные в рамках модели идеально упругого тела для свойств нормальных мод. Указание на конкретные подходы, описание техники эксперимента и обзор результатов можно найти, например, в работах 20, 114, 160, 2881. [c.111]

Первое из этих выражений относится к 68-й ветви, а второе — к 70-й. В первом выражении для отсутствуют перемены знака, а во втором таких перемен очень много — порядка 70. Отметим, что сильная зависимость функций, описывающих волновое поле в упругом волноводе, от частоты является его специфической особенностью по сравнению с волноводами для акустических и электромагнитных волн. [c.153]

Стратификация атмосферы по темгг-ре, а также по скорости ветра может привести к тому, что наклонные звуковые лучи от наземного источника звука будут благодаря рефракции загибаться обратно к земной поверхности, отражаться от неё иод тем же углом и т. д., т. е, образуется атм, волновод акустический. Это возможно благодаря часто возникающим инверсиям темп-ры в приземном слое атмосферы или на высотах до 1—2 км, а также благодаря постоянно существующим в атмосфере инверсиям на высотах ок. 40 к.м и выше 80 км. Ветер на определ. высотах может существенно усиливать или [c.141]

Понятием В. с. можно пользоваться и в др. случаях волнового распространения поперечных волн в струне и изгибных волн в стержне (отношение поперечной силы к скорости элемента струны или стержня) и волн в волноводе акустическом (отношение звукового давления к продольной составляющей колобат, скорости). Во всех случаях оно равно рс, где с — скорость волны соответствующего типа. При наличии дисперсии (напр., в волноводе) нонятие В. с. пригодно только для монохроматнч, воли, причём в этом случае с — фазовая скорость данно11 волны. [c.310]

Посредством суперпозиции большего числа плоских гармонич. В. можно сформировать поля в трубах (полых волноводах) произвольного конечного поперечного сечения (см. Волновод металлический. Волновод акустический). Т.о., в канализирующих системах может существовать бесконечное число волноводных мод (плоских неоднородных В.), однако в большинстве случаев выбором частоты вводимого в них поля можно сделать режим работы одномодовым. Экраннр. линии передачи, используемые в электро- и радиотехнике, обычно функционируют именно в таком одномодовом режиме. Особое значение имеют системы, в к-рых первая — самая низкая по частоте главная мода вообще не имеет ограничений по частоте снизу (для неё о) р — 0) и, следовательно, может распространяться при сколь угодно [c.319]

В ограниченных твёрдых телах (пластина, стержень), представляющих собой твёрдые волноводы акустические, могут распространяться только норма.гьные волны, каждая из к-рых является комбинацией неск, продольных и сдвиговых волн, распространяющихся под острыми углами к оси волновода и удовлетворяющих граничным условиям отсутствию механич. напряжений на поверхности волновода. Число п нормальных волн в пластине или стержне определяется толщиной или диаметром <1, частотой (О и модулями упругости среды. При увеличении число нормальных волн возрастает, и при iad-> п-юс. Нормальные волны характеризуются дисперсией фазовой и групповой скоростей. [c.233]

Широкое распространение понятия Н. в. связано с тем, что многие системы, служащие для передачи энергии или информации, можно представить в виде цепочек из ячеек, в к-рых существуют Н.в., образу ю-п ,ие счетное, а иногда и несчетное множество. Примеры линии электропередачи, телефонные и телеграфные кабели, волноводы СВЧ [2], акустич. трубы (см. Интерферометр акустический), волноводы акустические в океанах (см. Гидроакустика) и в атмосфере, тропосферные и ионосферные каналы дальней радиосвязи, а также ряд устройств для усиления и генерации колебаний СВЧ (см., напр.. Магнетрон, Лампа бегущей волпы), ускорители э.пемонтарных частиц, лазеры (см. Оптический генератор), кристаллич. структуры [3] и т. д. Любое вынужденное колебание в этих системах представляется суммой Н.в., порожденных внешними воздействиями в отдельных ячейках (см. ниже). Так, напр., в линиях передачи, кабелях и волноводах, возбуждаемых на одеюм конце, возникают Н. в., распространяющиеся вдоль системы до точки приема колебаний, т. е. Н. в. я в л я ю т с я н е р е н о с ч и ] а м и энергии или информации. Если периоднчпость или однородность цепочки сильно нарушена, то Н. в. не существуют и передача энергии или информации становится невозможной. [c.436]

Принципиально другим типом Д. з. явл. геометрическая дисперсия, обусловленная наличием границ тела или среды. Она появляется при распространении волн в стержнях, пластинах, в любых волноводах акустических. Для изгибных волн Д. 3. наблюдается в тонких пластинах и стержнях (их толщина должна быть много меньше, чем длина волны). При изгибании тонкого стержня упругость на изгиб тем больше, чем меньше изгибаемый участок. При распространении из-гибной волны длина изгибаемого участка определяется длиной волны звука. Поэтому с уменьшением длины волны (с повышением частоты) увеличивается упругость, а следовательно, и скорость распространения волны. Фазовая скорость такой волны пропорц. У со. [c.167]

В разделе 2 рассматриваются задачи третьей и четвертой груин. Вопросам расиространения упругих воли по инженерным конструкциям посвящена обширная литература [216, 239, 283, 300, 325, 352], поэтому авторы ограпичились сравнительно простыми конструкциями, но постарались применить наиболее общие методы расчета и обсудить ряд теоретических вопросов, с которыми приходится сталкиваться при расчете распространения волн практически каждой машинной конструкции. Главными из них являются диснерсия волн, определяющая характер распространения акустической энергии, и спектральные свойства конструкций. Исследуются также полнота и ортогональность нормальных волн в твердых волноводах. Значительное место отведено анализу щи1ближенных теорий колебаний топких стержней. По методам борьбы с вибрациями и шумами машин имеется особенно много публикаций [45, 71, 81, 136, 185, 281, 331, 353, 375, 376, 384]. Однако почти все они носят ярко выраженный прикладной характер, поэтому в книге излагаются теоретические основы методов ослабления акустической активности машин. [c.12]

Задача Малюжинца. Эта задача является наиболее общей задачей активного гашения (компенсации) произвольных акустических полей и формулируется следующим образом [221, 319, 363] имеется некоторое первоначальное акустическое ноле, требуется с помощью источников, расположенных на замкнутой поверхности, полностью компенсировать первоначальное поле внутри (или вне) этой поверхности. Г. Д. Малюжинец решил эту задачу для случая монохроматического поля в жидкой (газообразной) среде. Его решение состоит в том, что область, где компенсируется поле, нужно окружить тремя акустически прозрачными поверхностями (но терминологии Малюжинца, решетками) на одной из них расположить датчики (приемники), а на двух других — непрерывно распределенные монопольные и дипольные излучатели (источники), соединенные цепями обратной связи с приемниками обратные связи можно выбрать так, чтобы суммарное поле внутри поверхностей было равно нулю, а вне поверхностей первоначальное поле осталось неискаженным. В последующем решение этой задачи было распространено на нестационарный случай [322], на твердые тела, в частности на стержни и пластины [261], на волноводы [66, 217, 218, 315, 321, 385]. Ей посвящено множество теоретических и экспериментальных работ [10, 11, 95—98, 165, 166, 187, 188, 294—296, 382, 383], где рассматриваются практические аспекты активного гашения акустических полей. [c.235]

М а 3 а н и К о в А. А., Т ю т е к и н В, В, Исследование активных автономных систем гашения акустических полей в одномодовых волноводах,— Акустич, ж,, 1976, т, 22, выи. 5, [c.285]

H. Ржевкин. К вопросу о присоединенной массе в неоднородных акустических волноводах.— Акуст. ж., 1965, т. XI, вып. 3. [c.95]

Акустооптичеекое взаимодействие в оптических волноводах. В оптич. волповодах, представляющих собой тонкий слой прозрачного материала на поверхности подложки (т. н. планарные волноводы), возникает взаимодействие оптич. волноводных мод с поверхности ными акустическими волнами (ПАВ), обычно рэлеев-скими. В результате появляется свет, распространяющийся вдоль плоскости волновода, но отклонённый от своего первоначального направления. Для эфф. дифракции необходимо, чтобы в н.поскости волновода световые лучи падали на пучок ПАВ под соответствующим брэгговским углом. Поскольку даже в изотропной волноводной системе скорости распространения разных оптич. мод отличны друг от друга, то при разл. углах падения светового пучка возможна как дифракция света без изменения номера моды, аналогичная обычной брэгговской дифракции, так и дифракция, при к-рой падающий и дифрагированный свет принадлежит к разным волноводным модам. В последнем случае законы дифракции аналогичны закономерностям анизотропной дифракции, возникающей при взаимодействии объемных волн в двулуче-преломляющей среде. В волноводных системах распределение как эл.-магн. полей для оптич. моды, так и поля деформации в ПАВ неоднородно в поперечном сечении волновода. Эффективность акустооптич. диф- [c.49]

Частным случаем звукопроводов являются еолноводы акустические. На объёмных волнах они представляют собой полоски, ленты пли проволоку, в к-рых возбуждаются оирсделенные нормальные моды. Такие волноводы служат в качестве линий задержки на большие времена или в качестве дисперсионных липни задержки, если волноводы возбуждаются на модах, обладающих заметной дисперсией. В случае ПАВ волноводы представляют собой металлич. или диалект-рич, полоски (рис. 4) определ. размеров и сечений. Волноводы служат для канализации энергии ПАВ, изменения их направления распрострапепия, увеличения времени задержки и т. д. [c.53]

В ограниченных твёрдых телах кроме цродольных и поперечных волн имеются и др. типы волн. Так, вдоль свободной поверхности твёрдого тела или вдоль границы его с др. средой распространяются поверхностное акустические волны, скорость к-рых меньше скорости об нных волн, характерных для данного материала. Для пластин, стержней и др. твёрдых акустич. волноводов характерны нормальные волны, скорость к-рых определяется не только свойствами вещества, но и геометрией тела. Так, напр., С. з, для продольной волны в стержне с , , иоперечные размеры к-рого много меньше длины волны звука, отличается от С. з. в неограниченной среде С[ (табл. 3) [c.548]

Аналогичная проблема для свободного торца цилиндра подробно рассмотрена теоретически и экспериментально в работе [288]. В ней изучена зависимость определяемой расчетным путем частоты краевого резонанса от количества используемых при аппроксимации поля нераспространяющихся мод. Явление краевого резонанса исследовалось также в связи с излучением энергии через торец цилиндра в акустическую среду. Случай излучения в полубесконечный акустический волновод рассмотрен в работе [234]. Излучение в акустическое полупространство анализируется в работе [219]. В этих работах оценено влияние присоединенных масс жидкости на частоту краевого резонанса и показано принципиальное различие в эф ктивности излучения вблизи этой частоты. Излучение в волновод на частоте краевого резонанса ничтожно мало, в то время как излучение в полупространство является достаточно эффективным. [c.264]

Вовк И. В., Гринченко В. Т. Свойства волновых полей в волноводе с колеблющимися стенками,— В кн. Акустические методы и средства исследования океана. Владивосток Дальневост. политехи, ин-т, 1974, с. 158—161. [c.274]

Олинер. Волноводы для поверхностных акустических волн.—Тр. Ин-та инженеров по электронике и радиоэлектронике, 1976, 64, № 5, с, 51—65, [c.277]

В настоящее время имеются работы [642-6441, в которых наблюдалось изменение исходной дислокационной структуры, а также образование новых дислокаций в кристаллах под действием УЗК. Однако это явление, как правило, наблюдалось на относительно пластичных материалах, например на щелочно-ганоидных и па некоторых металлических кристаллах. Возможность пластической деформации полупроводниковых кристаллов под действием ультразвука в условиях комнатной температуры, насколько нам известно, в литературе не рассматривалась. В некоторых случаях если и наблюдали даслокации в алмазоподобных структурах, то только лишь непосредственно под рабочим выступом волновода [645], т.е. за счет непосредственного механического повреждешя кристалла волноводом в локальном пятне акустического контакта. Кроме того, в. [645] дислокации наблюдались после ультразвукового облучения Ge не при комнатной температуре, а при Т> 250° С. [c.231]

Нами [646, 647] проводились эксперименты по ультразвуковому облу-. чению пластин из бездислокационного кремния марки КЭФ-10 и КДБ-14 толщиной 200-250 мкм и диаметром 30-50 мм на ультразвуковой установке с частотой колебаний 20 и 60 кГц (см. рис. 140, а). На пластину Si (/) эвтектической пайкой напаивали тонкий золоченый молибденовый диск 2 диаметром 4,3 мм d/D - 7), к которому мягким припоем (или компаундом ЭКМ) припаивали стальной стержень и затем крепили его с помощью винта 3 в отверстии акустического волновода 4. С целью устранения структурного фона перед ультразвуковым облучением пластины полировали на СГ2О3 или химико-механическим способом золями кремниевой кислоты. Время воздействия УЗК на пластины Si при акустической мопцюсти W— 20 Вт, амплитуде колебаний = 4—5 мкм на частоте / = 60 кГц составляло обычно в среднем 20 с. [c.231]

При уменьшении ширины щелей 0 или при увеличении е угол ср полной прозрачности решетки увеличивйется и в пределе стремится к скользящему (рис. 54, а. б). Таким образом, приходим к физически не очевидному выводу о существовании широкодиапазонных режимов полной прозрачности (рис. 54, в) при углах падения, близких к скользящему, когда, казалось бы, падающее поле должно быть полностью отраженным. Объясняется это явление следующим образом. С одной стороны, волна ТЕМ, на которой происходит взаимодействие полупространств над и под решеткой, имеет ту же физическую структуру, что и падающая плоская волна. С другой стороны, при выполнении условия (2.34) размеры волноведущих каналов вне и внутри решетки совпадают (рис. 54, д), что и приводит к явлению полного прохождения. Поскольку длина волны много больше ширины канала, то изгибы канала практически не влияют на условие полного прохождения. Аналогично в одноволновом диапазоне ступенька, расширение и диафрагма (рис. 54, г) в плоском волноводе в широкой полосе частот будут практически без отражения пропускать волны (поршневые акустические или Г М-электромагнитные) при условии, что параметры соединяемых волноводов связаны соотношением [c.104]

Недавно была продемонстрирована [II] возможность брэгговского взаимодействия между поверхностными акустическими волнами и оптическими направляемыми волнами (см. гл. II) в тонкопленочных диэлектрических волноводах. Поскольку эффективность дифракции Г] [см (IO.I.II)] зависит от интенсивности звука локализация акустической энергии вблизи поверхности (на глубине Л) приводит к низкой мощности модуляции или переключения. На рис. 10.9 схематически изображена экспериментальная установка, в которой как поверхностная звуковая волна, так и оптическая волна направляются в одном кристалле LiNbOj. Диэлектрический волновод образуется вследствие диффузии Li из поверхностного слоя порядка 10 мкм, что приводит к увеличению показателя преломления в этой области. На рис. 10.10 представлена фотография пятен отклоненных световых пучков, когда частота звука в дефлекторе изменялась [c.418]

Смотреть страницы где упоминается термин Волновод акустический : [c.305] [c.306] [c.461] [c.641] [c.646] [c.75] [c.205] [c.336] [c.274] [c.239] [c.83] [c.470] [c.171] [c.32] [c.514] [c.152] [c.127] [c.369] [c.246] [c.431] [c.150] [c.153] [c.219]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...