Интенсивность ультразвуковых напряжений

При радиальных колебаниях за напряжение, эквивалентное напряжению от продольной волны при растяжении, может быть принята амплитуда интенсивности ультразвуковых напряжений в очаге деформации [4]. Ввиду малой по сравнению с длиной волны высотой очага пластической деформации амплитудой нормальных осевых напряжений можно пренебречь. Тогда [c.145]

При /г/ <с1 интенсивность ультразвуковых напряжений для всех точек очага пластической деформации можно принять одинаковой [c.147]

Другая УКС отличается от описанной тем, что обойма имеет больший резонансный диаметр, в котором есть узловая окружность радиальных смещений, в связи с чем УКС закреплена на плите штампа с помощью кольцевой опоры. Обойма выполнена в виде биконического цилиндрического концентратора, что позволяет увеличить амплитуду интенсивности ультразвуковых напряжений в очаге деформации. [c.153]

На рис. 5.11—5.13 показаны зависимости сил деформирования от хода пуансона, полученные при обратном выдавливании стаканов из исследуемых материалов с разной степенью деформации и амплитудой интенсивности ультразвуковых напряжений в очаге. Для получения сопоставимых результатов вое всех случаях амплитуда интенсивности ультразвуковых напряжений составляла [c.169]

В заключение необходимо отметить, что применение твердосплавного инструмента при ультразвуковом резании нецелесообразно, так как интенсивные знакопеременные напряжения, возникающие в вершине резца, приводят к быстрому выкрашиванию последней. [c.347]

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]

Для акустического метода НК применяют колебания ультразвукового и звукового диапазонов частотой от 50 Гц до 50 МГц. Интенсивность колебаний обычно невелика, не превышает 1 кВт/см . Такие колебания происходят в области упругих деформаций среды, где напряжения и деформации связаны пропорциональной зависимостью (область линейной акустики). [c.189]

Ультразвуковые колебания позволяют снимать остаточные напряжения в сварных швах, полученных при дуговой сварке. Обнаружено весьма эффективное воздействие ультразвука на интенсивность полимеризации клеев. Широко внедрена в промышленность обработка твердых и сверхтвердых материалов. [c.3]

Вследствие ряда различных причин в последние годы наблюдается заметное оживление интереса к этой области, и в печати появляется теперь большое и все возрастающее количество результатов оригинальных исследований как экспериментального, так и теоретического характера. Причина этого заключается, во-первых, в том, что вследствие развития электроники появилась возможность легко возбуждать и обнаруживать упругие волны высокой частоты, включая ультразвуковые. Во-вторых, появление новых материалов, таких, как пластики, вызвало интерес к теории механических свойств несовершенно упругих твердых тел, а волны напряжения оказываются мощным средством для изучения механических характеристик таких материалов. Наконец, исследование свойств твердых тел при очень высоких скоростях нагружения стало весьма важным с инженерной точки зрения. Так, задачи о распространении импульсов напряжения большой амплитуды и короткой продолжительности имеют исключительно большое военное значение. Они интенсивно изучались во время второй мировой войны и привели к развитию теории пластических волн. [c.5]

Процесс распространения ультразвуковых волн определяется только материальными свойствами среды — ее плотностью, упругостью, вязкостью, внутренними механическими напряжениями, перемещением отдельных участков этой среды и т. д. Любое, самое малое изменение свойств прежде всего скажется на условиях распространения звуковой волны. Вместе с тем ультразвуковые волны малой интенсивности, распространяясь в какой-либо среде, не вызывают сами по себе никаких остаточных изменений в пей, так как уплотнения и разрежения, связанные с прохождением ультразвука, ничтожно малы. Поэтому все материальные свойства или их изменения можно исследовать и мерить при помощи ультразвуковых (или звуковых) волн, посылая их через исследуемую среду и наблюдая затем изменения, которые претерпевает волна. Акустические методы контроля состояния среды и измерения свойств вещества оказываются очень удобными, так как они достаточно точны, быстры и, что самое главное, пе нарушают структуру исследуемого образца или ход исследуемого процесса они не требуют взятия специальных проб, а могут производиться па месте — в реакторе, в тигле, на работающей детали или конструкции, при любых температурах и давлениях. [c.58]

В большинстве ультразвуковых дефектоскопов в качестве приемников ультразвуковых колебаний используются такие же пьезоэлектрические пластинки, как и излучатели. Но пьезоэлектрические пластинки, работающие в качестве приемников, реагируют на звуковое давление, и от его интенсивности будет зависеть величина обратного пьезоэлектрического эффекта, т. е. величина переменного напряжения, образующегося на поверхностях колеблющихся пластинок. От величины этого напряжения в свою очередь зависит и выбор конструкции усилительной части дефектоскопа, для контроля качества соответствующих изделий (о некоторых других способах индикации ультразвука в дефектоскопах см. ниже). [c.102]

В 50-х годах нашего века ультразвуковые рэлеевские волны с частотами -10 Гц стали интенсивно использоваться как средство всестороннего неразрушающего контроля поверхности и поверхностного слоя образцов и материалов (определение дефектов, степени и глубины термической закалки, остаточных механических напряжений, качества обработки поверхности и т. д.). Дело в том, что скорость, затухание и структура рэлеевской волны неразрывно связаны с механическими, термическими и прочими характеристиками поверхностного слоя образца, в котором она распространяется. Поэтому по скорости и затуханию рэлеевской волны можно получать информацию о состоянии поверхностного слоя образца. [c.3]

Вибратор в каркасе обмотки возбуждения излучателя расположите совершенно свободно и, включив генератор, добейтесь максимальной интенсивности ультразвука. Спустя небольшое время вибратор будет разорван ультразвуком па части. Результат опыта свидетельствует о громадных напряжениях, возникающих в ферритовом стержне под действием ультразвуковых колебаний. [c.41]

Воздействие ультразвука на процесс пластической деформации обусловлено влиянием его на контактные условия, свойства и структуру деформируемого металла, изменением схемы напряженного состояния, а в некоторых случаях дискретным и динамическим характером протекания пластической деформации. Действие указанных факторов проявляется в различной степени и зависит от направления колебаний, их типа, места расположения очага деформации, условий протекания процесса обработки. Возможны два нелинейных эффекта акустическое разупрочнение и акустическое упрочнение . Первый наблюдается в процессе воздействия интенсивным ультразвуком и заключается в уменьшении статического напряжения, необходимого для осуществления пластической деформации. Акустическое упрочнение металла достигается после воздействия ультразвуковых волн достаточно высокой интенсивности. [c.108]

Используя полученные результаты, оценивали снижение напряжения текучести в очаге деформации npii вычисленных амплитуде интенсивности ультразвуковых напряжений в заготовке и средне-взвешенной интенсивности деформации в очаге. При этом напряжения рассчитывали по формуле (5.47). Определив на основании графиков, представленных па рис. 5.15—5.17, о., для обычного деформирования и с ультразвуком, находил г его снижение (в процентах), которое соответствовало аналогичному снижению силы выдавливания в результате уменьшения напряжения текучести. Затем оценивали изменение силы деформирования вследствие уменьшения коэффициента контактного трения. При этом расчетным путем по формуле (2.56) определяли силу (в процентах), необходимую для преодоления трения от общей [c.172]

Из таблицы видно, что основной причиной образования напряженных покрытий сплавов Ре—N1—Сг является присутствие водорода, содержание которого находится в прямой зависимости от содержания в сплаве хрома. С целью снижения наводоро-живания осадков и соответственно уменьшения внутренних напряжений проводили электроосаждение сплавов Ре—N1—Сг в ультразвуковом поле [9, 10]. Для наложения ультразвукового поля за основу была принята схема, описанная в работе [И]-Интенсивность ультразвукового поля в ванне составляла 0,4— 0,6 вт1см , частота — 19,0 кгц. Установлено, что сплавы, содержащие 18—20% Сг и 8—9% N1, не имеют на своей поверхности сетки микротрещин до толщины 18 мк, тогда как в покрытиях того же состава, полученных без наложения ультразвука, сетка трещин возникает уже при толщине 3,0—3,5 мк. Микротвердость покрытий типа 18-9, полученных в ультразвуковом поле, имеет также более низкое значение (330—350 кг1мм ), чем без наложения ультразвука. Сравнительное определение водорода показало, что при электролизе в ультразвуковом поле содержание водорода в сплавах Ре—N1—Сг уменьшается примерно в 1,4 раза. Уменьшение наводороживания и соответственно снижение микротвердости и внутренних напряжений в сплавах Ре—N1—Сг, вероятно, вызвано более интенсивным отводом от катодной поверхности водорода и гидроокиси металлов в ультразвуковом поле, что снижает включения в осадке. [c.30]

Развитие электроники, электроакустики, измерительной техники привело в последние юды к интенсивному развитию новых областей физики диэлектриков. Одно из таких направлений связано с изучением линейного взаимодействия электрических, механических и тепловых нолей при ньезо- и пироэлектрическом эффекте. В настоящее время существуют различные технические устройства, в которых успешно используется явление пьезоэффекта. Пьезоэлектрические л атериалы широко применяются в дефектоскопии, в электроакустических преобразователях, в радиотехнических устройствах типа резонаторов, полосовых фильтров, ультразвуковых линий задержки и т. д. Особое внимание исследователей к таким материалам, как пьезоэлектрики, связано с явлением пьезоэффекта, обнаруженным братьями Кюри в 1880 г. Это явление состоит в том, что при деформировании кристаллов некоторых кристаллографических классов на их поверхностях появляются электрические заряды, пропорциональные величине деформации. Термодинамический анализ показывает существование обратного эффекта, который проявляется в возникновении механических напряжений в кристалле при действии электрического поля. Характерной особенностью пьезоэффекта является его связь [c.69]

Размеры коррозионньЕх повреждений определяются неразрушающими методами контроля (визуальный, ультразвуковой, вихретоковый, рентгеновский и др.). Остаточная прочность силовых элементов с коррозионными повреждениями должна быть определена, как правило, на основе экспериментальных исследований. Приближенная оценка может быть сделана по величине коэффшщента интенсивности напряжений К = К = ). При этом, зона коррозионного повреждения представляется в виде усталостной трещины соответствующего размера. [c.423]

В отличие от магнитострикционного, кварцевый излучатель требует больших напряжений при малых токах. В мощных излучателях эти напряжения достигают тысяч и даже десятков тысяч вольт. Одна или обе Л1еталлические обкладки непосредственно соприкасаются с той средой (чащевсего жидкостью), в которой нужно возбудить ультразвуковые колебания (рис. 18). Интенсивность ультразвуков, полученных в жидкости при помощи кварцевого излучателя, может достигать нескольких десятков ватт с квадратного сантиметра, в импульсном режиме она возрастает до нескольких сотен. На рис. 19 показан кварцевый излучатель высокой интенсивности. [c.41]

В ультразвуковой дефектоскопии для получения ультразвуковых волн применяют главным образом обратный пьезоэлектрический эффект, который состоит в том, что пластинка, вырезанная определенным образом из некоторых кристаллов (например, кварца, метаниобата свинца, титаната бария и др.) под действием электрического поля деформируется. Если на металлические обкладки, между которыми помещена пластинка, подать переменное электрическое напряжение, то пластинка будет попеременно сжиматься и растягиваться, т. е. в ней возникнут механические колебания, которые передадутся окружающей ее среде и вызовут в этой среде ультразвуковую волну. Колебания пластинки наиболее интенсивные, если частота переменного напряжения совпадает с собственной частотой пластинки. В последние годы для получения ультразвуковых волн в ультразвуковой дефектоскопии начали также применять электромагнитоакустические преобразователи [68]. [c.157]

Схватывание металлов чрезвычайно распространенное явление. Оно наблюдается в машинах при трении в отсутствии смазки или же в случае нарушения смазочных пленок при обработке металлов давлением между инструментом и обрабатываемым металлом при резании металлов (наростообразование). Во всех этих случаях проявление схватывания вредно. Громадное значение схватывание играет при пластическом деформировании металлов, являясь основным механизмом залечивания образующихся при этом микронарушений кристаллической решетки (микрощелей). Различная способность металлов и сплавов к пластическим деформациям и влияние на нее напряженного состояния и температуры уже само по себе свидетельствует о далеко не одинаковой способности металлов к схватыванию. Технологические процессы соединения металлов деформированием в твердом состоянии в подавляющем случае основаны на проявлении схватывания при совместном пластическом деформировании. Указанное относится также к ультразвуковой сварке и к получению монолитных металлов прессованием порошков при повышенных температурах. Значительную роль в порошковой металлургии в ряде случаев играет схватывание при прессовании порошков, предопределяя возможность и интенсивность их последующего спекания. [c.174]

Эффективные пути увеличения адгезионной прочности — радиационное воздействие и применение магнитного и ультразвукового полей [28, с. 174 29, с. 64]. Обработке могут быть подвергнуты как исходные композиции (жидкие или порошковые краски) перед нанесением на поверхность, так и покрытия в момент формирования. В последнем случае, варьируя дозу облучения, время и интенсивность УЗ-воздействия, напряженность магнитного поля, можно получать покрытия (эпоксидные, эпоксидно-фураиовые, полиэтиленовые и др.) с адгезионной прочностью, превосходяш,ей в несколько раз прочность необработанных покрытий. [c.89]

Распределение амплитуды ультразвуковых папряжеипп и интенсивность напряжений находят по формулам (4.4), (4.5). [c.155]

Полученный результат представляет интерес, так как еще Нолтинг и Не-пайрас априори предполагали [11], что при увеличении времени захлопывания кавитационной полости может наступить такой момент, когда параметр будет равен 0,5 и при этом должно наблюдаться уменьшение скорости захлопывания и интенсивности ударных волн. Подобными представлениями пользовался также М. Г. Сиротюк при объяснении наблюдаемого им экстремума зависимости кавитационной эрозии от электрического напряжения на ультразвуковом концентраторе 20]. [c.145]

В излучателях, используемых для различных технологических применений, обычно интенсивность звука оказывается недостаточна для того, чтобы пузырек начал пульсировать, не захлопываясь. Но в системах, кон-центрирующ их ультразвуковую энергию, этот эффект уже может иметь место. Его легко обнаружить экспериментально [35]. Интегральная ин-7 тенсивность ударной волны при захлопывании кавитационных пузырь-3 и, к6 ков оценивалась нами по кавитационному разрушению алюминиевого цилиндрика (размером 2x2 мм ), помещ енного в фокальное пятно концентратора [27], работаюш его на частоте 513 кгц. Цилиндрик подвергался воздействию кавитации при различных электрических напряжениях на концентраторе и постоянном времени озвучивания Ъмин). Убыль веса цилиндрика АС, полученная как разность в весе до воздействия ультразвука и после воздействия, была мерой интенсивности ударных ворн кавитационных пузырьков. На рис. 21 приведена зависимость А О от 7 на концентраторе (нижняя шкала по оси абсцисс). Каждая точка — это среднее значение нескольких измерений. Увеличение и и, следовательно, звукового давления в исходной звуковой волне приводит, как следует из рис. 18, [c.196]

Если направить из глубины жидкости на ее поверхность пучок мощных высокочастотных (мегагерцевых) ультразвуковых волн, то образуется так называемый ультразвуковой фонтан. В верхней части такого фонтана происходит распыление жидкости с образованием тонкого и стойкого тумана (рис. 18). Поверхность фонтана находится в сильном турбулентном движении, а распыление жидкости сопровождается характерным шипящим звуком [34]. Вместе с туманом образуются и довольно крупные брызги [5]. Используя фокусирующие устройства (линзу, вогнутое зеркало), можно получить ультразвуковой фонтан и при сравнительно небольших мощностях излучения. Особенно удобны для этого фокусирующие излучатели, при помощи которых создается ультразвуковой фонтан правильной формы, причем энергетические затраты невелики, а следовательно, используются установки небольших габаритов [5—7 ]. Если мощности излучения фокусирующего излучателя невелики, структура ультразвукового фонтана выглядит так, как показано на рис. 19, а в основании фонтана имеется коническая часть, которую мы будем называть вспучиванием, в отличие от самой струи, как бы состоящей из бусинок сферической формы. С возрастанием частоты ультразвука диаметр бусинок уменьшается, от интенсивности звука (или напряжения на электродах излучателя) он не зависит. Область распыления расположена в нижней части струи, причем верхняя граница области находится на расстоянии нескольких миллиметров от конца вспучивания наиболее интенсивно распыление протекает в средней части области. [c.353]

Например, недавно для контроля элементов электронной техники и небольших деталей приборов разработан метод, названный фотоакустическим. Ультразвуковые колебания в ОК возбуждают импульсами лазера, а принимают небольшим пьезоэлементом на частоту порядка 1 МГц, приклеенным в какой-либо точке объекта. Сканирование поверхности ОК лучом лазера синхронизировано с разверткой экрана дисплея. В точках поверхности, где имеются какие-либо аномалии (поверхностные или подповерхностные дефекты, внутренние напряжения, повышенная шероховатость), интенсивность возбуждаемых ультразвуковых колебаний меняется, что вызывает изменение яркости свечения или цвета изображения на экране дисплея. Например, гребешки рисок от механической обработки фиксируются как увеличение сигнала, а впадины — как уменьщение. Дефекты ослабляют сигнал. [c.265]

Изменение устойчивости пород достигалось с помощью подрезки борта карьера. При этом скорости как сейсмических, так и ультразвуковых волн уменьшались, причем особенно интенсивно-в интервалах профилей, примыкающих к борту карьера. Это связано с развитием растягивающих напряжений, особенно сильно проявляющихся вблизи борта. После того, как в результате подрезки вблизи борта карьера образовалась трещина и произошло обрушеьше пород, действие растягивающих напряжений закончилось, и скорости волн возросли [17]. [c.237]

Еще больший эффект ультразвука получен на алюминиевых монокристаллах при нагружении по схеме, показанной на рис. 4. Эффект проверяли на образцах длиной меньше k 2 при обработке ультразвуком частотой 20 кГц. Путем постоянного увеличения интенсивности ультразвука избегают увеличения статического папряже1п1я из-за упрочнения. Кривые напряжение — деформация имеют вид, показанный на рис. 5. Кроме того, было доказано, что после предварительной деформации с применением ультразвука получается большее упрочнение, чем после такой же степепи деформации без применения ультразвука. Нсл ( кристаллы подвергают более продолжительной ультразвуковой обработке, то упрочнение несколько понижается. Мягкие кристаллы упрочняют до определенпого насыщения, иос- ie китирою ультразвук вызывает разупрочнение. [c.89]

Наконец, следует еще упомянуть об оптическом методе Хютера и Польмана [3082], предназначенном для измерения поглощения звука в непрозрачных веществах с малым волновым сопротивлением, в особенности в пластмассах и тканях животных. Из исследуемого материала изготовляются два образца в виде плоскопараллельных пластинок различной толщины пластинки помещаются в жидкость с волновым сопротивлением, возможно более близким к волновому сопротивлению исследуемого материала, и просвечиваются ультразвуковым пучком. Интенсивность прошедшего звука определяется либо по диффракции света, проходящего через звуковой пучок, либо по расширению тонкого светового пучка (см. гл. П1, 4, п. 2). Путем сравнения интенсивностей звука, прошедшего через образцы разной толщины, при одинаковой интенсивности падающего звука, можно определить коэффициент поглощения в образцах. Этот коэффициент может быть также получен путем нахождения интенсивностей звука, обеспечивающих равные интенсивности в проходящем пучке. Отношение интенсивностей может быть определено как отношение квадратов напряжения на кварце. На фиг. 438 даны в качестве примера результаты измерения Хютером и Польманом [3082] частотной за- [c.401]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...