Падающие звуковые волны

Решение. Рассматриваем процесс в системе координат, в которой ударная волна покоится, а газ движется через нее в положительном направления оси х падающая звуковая волна распространяется в отрицательном направлении оси X. При нормальном падении (а потому и отражении) в отраженной энтропийной волне скорость = 0. Возмущение давления Sp = = -f где индекс (0) относится к падающей, а индекс (зв) — к отраженной звуковым волнам. Для скорости Sy.r = 6у имеем [c.479]

Приравняв друг другу оба выражения би, получим для искомого отношения амплитуд давления в отраженной и падающей звуковых волнах [c.479]

Приравняв два выражения для био — 6ui, получим для искомого отношения амплитуд в прошедшей и падающей звуковых волнах [c.480]

Мембранные поглотители. Мембранные поглотители представляют собой раму, на которой укреплены тонкие листы фанеры, металла, клеенки и других материалов. Под действием падающих звуковых волн гибкие элементы колеблются, и за счет внутреннего трения в них происходит превращение кинетической энергии их колебаний в тепловую. [c.63]

На формирование акустич. полей в океане заметное влияние оказывают случайные неоднородности скорости звука и неровности границы океана. От взволнованной поверхности океана часть звуковой энергии отражается в зеркальном направлении, при этом в сигнале появляется нерегулярная компонента, обусловленная перемещающимися неровностями поверхности, а частотный спектр его расширяется, В направлениях, отличных от зеркального, распространяются рассеянные компоненты сигнала. Коэф. рассеяния звука поверхностью океана (или дном) т— W/IS, где W — мощность звука, рассеянного участком поверхности площадью S в единицу телесного угла, / — интенсивность падающей звуковой волны. Величина М=10 Ig 7П наа. силой рассеяния. Сила рассеяния звука поверхностью океана в обратном направлении зависит от угла падения волны, её частоты, скорости ветра и составляет от —10 до —60 дБ. [c.462]

Эффективность звукоизоляции может быть существенно повышена применением звукопоглощающих покрытий такие покрытия демпфируют вибрации элементов поверхности машин и связанных с ним конструкций и одновременно обладают выраженной поглощающей способностью по отношению к падающим звуковым волнам воздушного шума тем самым звукопоглощающие покрытия снижают уровни как структурного, так и воздушного шума. [c.432]

Если р = р, то сфера является как бы частью однородной жидкости и движется вместе с ней со скоростью (— д , создаваемой падающей звуковой волной. Относительная скорость д равна нулю. Случай р = р может быть реализован погружением в жидкость сферической оболочки с добавочным грузом, подобранным так, чтобы средняя плотность сферы была равна плотности жидкости. [c.283]

Если размеры поверхности поглощающего материала велики в сравнении с длиной падающей звуковой волны и толщина его практически бесконечна, то коэффициент поглощения а = 1 — сСо-гр — коэффициент отражения звуковой волны. Коэффициент поглощения в этом случае [c.170]

Когда частота звуковой волны и собственная частота колебаний воздуха в бутылке совпадают, то есть при резонансе, частицы воздушной пробки движутся вперед-назад гораздо быстрее, чем частицы воздуха в падающей звуковой волне, и расход энергии на преодоление вязкого торможения становится весьма значительным Если уменьшить отверстие горлышка, натянув на него, например, слой марли и оставляя открытыми только отверстия в ткани (объем воздуха в бутылке следует отрегулировать так, чтобы резонансная частота бутылки осталась прежней), то, очевидно, силы вязкости значительно вырастут и с прекращением звука колебания воздушной пробки также прекратятся практически после одного периода. Другими словами, к тому моменту, когда воздушная пробка должна была бы выйти из горлышка, она уже потеряет столько энергии, что звуковая волна, которую она пошлет обратно (то есть отразит), окажется совсем ничтожной. Вот мы и получили поглотитель При резонансе поглощение звука может доходить почти до 100%. Можно вынудить воздух в бутылке колебаться с частотой, близкой к собственной частоте, но не совпадающей с ней, и, чем больше разница между этими частотами, тем слабее колеблется воздух в бутылке По этой причине резонансная полость или простой резонатор Гельмгольца эффективен только при частоте, близкой его собственной частоте или совпадающей с ней Это видно из рис 37. Диапазон частот большого поглощения можно расширить, если наполнить горлышко бутылки волокнистым материалом, но максимальная эффективность поглощения при этом понизится при частотах, отличных от собственной частоты, колебания продолжают возбуждаться, но значительно уменьшается амплитуда резонансного колебания поэтому нельзя получить звук, дунув над отверстием бутылки с горлышком, набитым волокнистым материалом Следовательно, такой резонатор действует в более широком диапазоне частот, [c.154]

До сих пор мы молчаливо предполагали, что источник звука находится внутри интересующего нас помещения. Этим, конечно, проблема не исчерпывается, и с этим согласится каждый, кому случалось вздрагивать, когда реактивный лайнер проносился над его домом. С каким звуковым полем мы имеем дело в этом случае Ответ довольно прост. Во многих случаях шум от наружного источника проникает в помещение через стену. Мы уже видели, что стена, возбуждаемая с одной стороны падающими звуковыми волнами, сама становится источником звука по другую сторону. Поэтому, если звук проникнет в стену, она станет источником звука для помещения, а звуковая мощность этого источника будет зависеть от интенсивности проходящей волны и от площади [c.193]

РЕЗОНАНС (ИЛИ ЭФФЕКТ) СОВПАДЕНИЙ — совпадение длины изгибной волны, распространяющейся по панели, с длиной волны следа падающей Звуковой волны на панели. Частоту, ниже которой резонанс совпадений невозможен, называют критической частотой. [c.299]

В звуковом диапазоне частот (50—8000 гц) стенки капота оказывают падающей звуковой волне инерционное сопротивление, обуславливаемое массивностью стенок капота. [c.528]

Если увеличивать частоту колебаний или толщину пластинки (стержня), то появляются дополнительные направления сильного незеркального отражения. В самом деле, толстая пластинка (толстый стержень) представляет собой упругий слой. Оказывается, что различные колебания могут распространяться вдоль слоя с определенными отличными друг от друга скоростями распространения. Величина этих скоростей определяется упругими параметрами слоя и зависит от толщины слоя и частоты колебаний. Каждое колебание, распространяющееся вдоль слоя с одной из скоростей, представляет собой так называемую нормальную волну. Незеркальное отражение звука от толстой пластинки (стержня) наблюдается всякий раз, когда фазовая скорость падающей звуковой волны в жидкости вдоль пластинки совпадает со скоростью одной из нормальных волн в пластинке. [c.513]

Рассеянная волна образуется вследствие искажения телом фронта падающей звуковой волны на поверхности тела вместо условия равенства скорости частиц газа данному значению V граничное условие заключается в том, что эта скорость равна нулю. Из сказанного следует можно считать, что рассеянная волиа как бы создается телом, движущимся со скоростью —V. Так как скорость V колеблется с частотой о), это означает, что и тело как бы колеблется с этой же частотой. [c.193]

Может показаться, что методы, развитие в разд. 1.6 и 1.7 для расчета генерирования звука областями источников, излучающих в невозмущенную жидкость, нельзя применять для изучения явлений, включающих поля падающих звуковых волн. Однако в рамках линейной теории эти методы можно использовать для расчета поля рассеянного звука, которое определяется как разность двух полей [c.70]

Падающие звуковые волны 70 Парсеваля теорема 312 Плотность действия 549 [c.594]

Диаграмма направленности преобразователя, используемого для излучения или приема звука, представляет собой график (обычно в полярных координатах) чувствительности преобразователя в функции направления передаваемых или падающих звуковых волн в определенной плоскости и на определенной частоте. [c.17]

Дальнейший анализ данных табл. 5 позволяет убедиться в том, что качественно подобная картина имеет место н для последующих резонансов и антирезонансов системы пластины — жидкость. Однако при этом следует отметить более сложную структуру форм колебаний более высокого порядка. Если для пластины, непосредственно обращенной к падающей звуковой волне, основную роль играет вторая собственная форма в вакууме, то для тыльной пластины даже на второй форме вклад первой формы является очень существенным. [c.195]

Определить скорость колебаний воздуха в горле резонатора Гельмгольца, если на него действует внешнее давление падающей звуковой волны р = р ехр(/о)/) с частотой, равной резонансной частоте резонатора. Амплитуда давления [c.282]

Случай > О (обычно имеющий место на практике) соответствует частичному переходу энергии падающей звуковой волны из среды в препятствие. Это может быть как поглощение звуковой энергии препятствием (превращение ее в тепло, как, например, в звукопоглощающих материалах, которыми облицовывают стены залов для уменьшения гулкости ), так и пропускание акустической энергии в среду позади препятствия, не связанное с поглощением. Более редкий случай <>0 приводит к росту энергии звука в среде при отражении это — случай активного препятствия таково, например, препятствие в виде фронта пламени, скорость горения которого зависит от давления. [c.145]

Очевидно, что амплитуда рассеянной волны достигает максимума при условии выполнения равенства ш= Шд, когда падающая звуковая волна Ра оказывается в резонансе с колебаниями пузырька. Колебания пузырька на какой-либо из его высших поверхностных мод [16] также сопровождаются рассеянием звука, однако не столь значительным [9]. Фазовые соотношения между Р и Р существенным образом зависят от соотношения между радиусом пузырька В и его резонансным значением В для данной частоты звука [10]. Если затухание пузырька обусловлено только сопротивлением излучения, то ср=0 для всех В 0,98/ р(,з. При В > 0,98i peз значение ср= п12, а при В ]> оно достигает тс. Если учитывать другие виды потерь, то переход от О до тг произойдет более плавно. [c.259]

Из формул (2)—(4) следует, что эффективные поперечные сечения и при заданном радиусе пузырька максимальны, когда /=/о, т. е. когда падающая звуковая волна оказывается в резонансе с колебаниями пузырька. Важно то обстоятельство, что величины и при резонансе существенно превышают геометрическое поперечное се- [c.397]

К происхождению неустойчивости ударных волн в области (90,17) можно подойти также и с несколько иной точки зрения, рассмотрев отражение от поверхности разрыва звука, падающего на нее со стороны сжатого газа. Поскольку ударная волна движется относительно газа впереди нее со сверхзвуковой скоростью, то в этот газ звук не проникает, В газе же позади волны будем иметь, наряду с падающей звуковой волной, еще и отраженную звуковую и энтропийно-вихревую волны (а на самой поверхности разрыва возникает рябь). Задача об определении коэффициента отражения по своей постановке близка к задаче об исследовании устойчивости. Разница состоит в том, что наряду с подлежащими определению амплитудами исходящих от разрыва (отраженных) волн в граничных условиях фигурирует еще и заданная амплитуда приходящей (падающей) звуковой волны. Вместо системы однородных алгебраических уравнений мы будем иметь теперь систему неоднородных уравнений, в которых роль неоднородности играют члены с амплитудой падающей волны. Peuienne этой системы дается выражениями, в знаменателях которых стоит определитель однородных уравнений,— как раз тот, приравнивание которого нулю дает дисперсионное уравнение спонтанных возмущений (90,10). Тот факт, что в области (90,17) это уравнение имеет веш,ественные корни для os 0, означает, что существуют определенные значения угла отражения (и тем самым угла падения), при которых коэффициент отражения становится бесконечным. Это — другая фор- [c.476]

Сечение поглощения определяют как отношенне мощности, диссипируем(ж прн рассеяния звуковой волны на частице, к плот-ности потока падающей звуковой волны Итак, находим [c.207]

Существуе один интересный случай, когда импеданс Z, является постоянным не приближенно, а точно. Пусть звуковая волна падает на границу г = О, ниже которой расположена совокупность узких канавок глубины И, заканчивающихся неподатливой границей z - -h и имеющих неподатливые стенки (гребенчатая структура, рис. 2.3). Ширину канавок будем счи1ать малой по сравнению как с длиной волны, так и с глубиной h. Найдем импеданс Z этой гребенчатой структуры в плоскости 2 =0, который по формуле (2.25) определяет коэффициент отражения плоской волны. Падающая звуковая волна будет возбуждать в канавках плоские волны (как в узких трубах), бегущие в них в обоих направлениях. Мы будем пренебрегать потерями энергии и>за трения на стенках. Тогда звуковое давление в каждой грубке можно записать как [c.33]

Здесь I — нормальная к границе компонента вектора плотности потока мощности в падающей звуковой волне. Два последних соотношения имеют смысл соответственно только при вещественных значениях 0 и 0,. Когда продольная (поперечная) волна в нижней среде становится неоднородной, величина / (/,) обращается в нуль. Читатель может убедиться, используя формулы (4.42)-(4.46), что во всех случаях соблюдается закон сохранения энергии 1 = 1, + // + На рис. 4.5,а семейство кривых / изображает по Эрджину (см. [351]) зависимость модуля коэффициента отражения У от угла падения при р1/р = 3, Сц/с = 3 для трех случаев при с, 1/с, 1, равном 1,6 (кривая 7), 1,7 (кривая 2) и 1,8 (кривая 5). Кривые// на рис. 4.5/г и кривые III на рис. 4.5,6 для тех же случаев изображают соответственно зависимость (1111) и (/,//) . [c.99]

Трудности в определении импеданса препятствия возникают каждый раз, когда под воздействием звуковой волны в самом препятствии генерируется волновое поле, существенно влияющее на характер взаимодействия между звуковой волной и препятствием. Это внутреннее волновое поле, как правило, сильно зависит от формы препятствия, вида падающей звуковой волны, частотного диапазона воздействия и других факторов. Именно поэтому такое взаимодействие звука с препятствием не удается достоверно описать с использованием понятия импеданса. В этом случае необходимо решать задачу об определении волновых полей в полной, кусочно-однородной области, заменяя граничные условия условиями сопряжения. В общем случае поведение волнового поля в препятствии может и не описываться моделью идеальной сжимаемой жидкости. В частности, препятствие может быть твердым упругим телом, твердым электроупругим телом и т. д. В каждом конкретном случае количество условий сопряжения волновых полей будет различным. Однако они всегда должны включать в себя условия равенства давления в звуковой волне и взятой со знаком минус нормальной составляющей вектора напряжений на границе [c.7]

Анализ больпюго числа конкретных ситуаций позволил получить довольно полное и содержательное представление о роли отдельных факторов при формировании акустических свойств решеток из упругих оболочек. Несмотря на большое различие между рассмотренными расчетны.ми случаями в отдельных деталях, в целом описанные выше результаты позволяют установить однозначную связь между акустическими свойствами решетки и объемной податливостью ее элемента на резонансной частоте Если частота падающей звуковой волны близка к некоторой собственной частоте упругого элемента и соответствующая этой частоте собственная форма колебаний такова, что в процессе колебаний происходит изменение объема элемента, то решетка является эф( )ективным отражателем звука на этой частоте Если же соответствующая собственная форма пе связана с изменением объема упругого элемента решетки, то решетка практически беспрепятственно пропускает звук. [c.219]

Приложим к пластинам некоторое дополнительное давление Ф той же частоты, что и у падающей звуковой волны. Вполне очевидно, что цри одинаковых фазах величин Ф и прогиб пластин будет больше, что эквивалентно увеличению податливости иластии. И наоборот, если у величин Ф, и Ф фа.зы противоположны, то прогиб пластин уменьшится, что эквивалентно снижению их податливости. Таким образом, очевидно, что, изменяя модуль и фазу величины Ф , можно (по крайней мере в принципе) влиять на звукоизолирующие свойства решетки. [c.220]

С помощью выражения (6.6) нетрудно определить величину Ф,, необходимую для обеспечения заданного значения кпр. Для этого достаточно положить кпр — кпр, где кпр — конкретное значение коэффициента прохождения звука. При этом можно определить величину юполнительного слагаемого, отнесенного к некоторому заданному зна-ч иию потенциала в падающей звуковой волне. [c.222]

В предыдущем параграфе при рассмотрении несколько абстрактной задачи была подтверждена принципиальная возможность управления звукопрозрачностью решеток из упругих оболочек. Остановимся на вопросе реализации такой возможности. Одним из способов, который может представить практический интерес, является выполнение упругих стенок оболочек полностью (или частично) из пьезоактивного материала. Если такие стенки соответствующим образом нагружать электрическим напряжением с частотой падающей звуковой волны, то стенки начнут прогибаться, что будет эквивалентно воздействию на них некоторого дополнительного внешнего давления [27]. [c.223]

В этом случае можно пренебречь влиянием краевых эффектов на отверстии и Считать, что поле в плоскости отверстия равно пблю падающей звуковой волны. Естественно, что это тем более справедливо, чем больше отношение размеров отверстия к длине волны. [c.65]

Наиболее интересным случаем с точки зрения практики яв.шется круглая диафрагма, исследование которой имеет значение при разборе свойств конденсаторного микрофона. Подробности устройства микрофона будут разобраны несколько ниже. Здесь необходимо знать только, что вынуждающая сила, возникающая в результате действия падающей звуковой волны, [c.224]

Многочисленные экспериментальные данные, полученные различными авторами к в разных районах мирового океана, показывают как существенный разброс данных, так и некоторые области средних значений коэффициента отражения. Кроме того, обнаруживается явная зависимость от частоты падающей звуковой волны (разная для разных типов грунта). В основном в литературе приводуггся данные по ультразвуковым частотам, на которых работают эхолоты, гидролокаторы. Для частот порядка 10 кГц и выше можно привести следую- [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...