Отражение от границы между телами

При взаимодействии с вихревыми течениями, образующимися при отрывном обтекании твёрдых тел, звук может поглощаться или усиливаться. Напр., струя, вытекающая из отверстия в перегородке, эффективно поглощает звук. Струя, обдувающая отверстие по касательной, при определ. соотношениях между скоростью струи, размерами отверстия и частотой звука может усиливать звук. Этим объясняется, в частности, процесс генерации звука в духовых музыкальных инструментах типа флейты. Усиление звука возможно и в свободном пространстве — при отражении от границы между покоящейся средой и средой, движущейся со сверхзвуковой скоростью (напр., от границы сверхзвуковой струи). [c.42]

Влияние волновых процессов важно при высоких скоростях нагружения, например, при механических и тепловых ударах. В этих случаях напряженное и деформированное состояния и их изменение во времени определяются распространением, отражением и взаимодействием волн, и потому могут наблюдаться принципиальные отличия от статических состояний. Например, у составных тел из материалов разной плотности и при одинаковых модулях упругие статические деформации не будут отличаться от деформаций сплошных тел. В то же время отражение волн от границ между материалами может существенно изменить деформированное состояние. Необходимость учета волновых процессов тем важнее, чем больше протяженность тела и связанный с этим путь волны. Если при столкновении тела мало деформируются, то контактные явления незначительны. Тогда в зоне столкновения деформации невелики и главную роль играют волновые процессы. Скорость волн растет с увеличением модулей упругости (пропорционально ]/ Е или О). Поэтому у материалов с высокими модулями упругости и малым удельным весом (например, у бериллия) скорости упругих деформаций и обычно связанные с ними скорости хрупкого разрушения выше, чем у материалов с высокими удельными весами и малыми модулями упругости (например, у свинца). [c.227]

При отражении от границы раздела между твердым телом л жидкостью также могут возникать отраженные Ь- и 5-волны в твердое тело в этом случае проходят Ь- и 5-волны с различными амплитудами и под [c.15]

Вблизи границ непрозрачных тел, а также мест с резким скачкообразным изменением показателя преломления (например, скачки плотности в сверхзвуковых газовых потоках, ударные волны и т. д.) значительно возрастает влияние дифракционных явлений. Плоская волна, проходящая через исследуемый объект, дифрагирует, многократно отражаясь от зеркальных поверхностей, при этом фаза и амплитуда результирующей световой волны зависят в общем случае от коэффициента отражения зеркал, расстояния между зеркалами, настройки интерферометра, размера Диафрагмы (щели) в фокальной плоскости объектива приемной части. Поэтому представляет практический интерес оценка [c.119]

Отражение волн происходит не только от границы тел, но и от поверхности стыка между разными телами, если отношения модулей упругости и плотности у этих тел неодинаковы. Поэтому поведение составных систем (например, биметаллов, многослойных стекол и т. п.) при наличии волновых процессов может принципиально отличаться от статического. [c.228]

Сейсмические волны при распространении от источника в глубь акустически неоднородных осадочных толщ отражаются от границ слоев с различными акустическими свойствами. На идеализированной схеме была показана связь между динамическими параметрами отражений и геологическим строением продуктивных тел (см. гл. 1). Если считать, что форма отраженной волны несет информацию о строении неоднородных перспективных толщ, то задачей динамического анализа является изучение оценок параметров отражений и выявление аномальных изменений, связанных с конкретным геологическим объектом. При этом очевидно, что изучение аномалий должно учитывать влияние мешающих факторов. Поскольку реальные осадочные толщи имеют сложное строение, а глубины изучаемых объектов велики по сравнению с их размерами, сама постановка задачи изучения тонких изменений динамических параметров является чрезвычайно сложной, а способы ее решения не всегда однозначными. Поэтому на практике часто используют их комплексирование. [c.54]

Так как даже незначительная разница в акустических сопротивлениях приводит к отражению ультразвуковых волн и поскольку такое различие имеется на границе любых сред или даже внутри одного и того же тела, то на этих границах всегда имеет место отражение. Для того чтобы избежать образования стоячих волн, следует каким-либо образом избавиться от отражений. Для этого необходимо, чтобы тела с различными значениями плотности и скорости ультразвука были акустически согласованы, другими словами, излучатель должен быть акустически согласован с образцом, а образец — с приемником и т. д. Однако получить такое согласование в большинстве случаев не так просто. Например, если в некоторой полосе частот удается избежать появления резонансов, то вне этой полосы, в частности, при увеличении частоты, это уже сделать не представляется возможным. Тело, в котором образуются стоячие ультразвуковые волны, в некоторых случаях ведет себя как резонансный электрический контур, пропускающий только узкую полосу частот. Чем больше величина отражения на границах, тем более остро настроен этот контур. Если различие в акустических сопротивлениях между отдельными частями системы незначительно, система будет менее чувствительна к изменению частоты и отражения становятся слабей. [c.113]

Когда звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, падают на твердые тела, то, действительно, практически почти вся энергия переходит в энергию отраженной волны. Однако часть энергии звуковых волн все же проникает в твердое тело, в нем также начинают распространяться звуковые волны. Оказывается, что величина энергии отраженной волны зависит от того, как сильно разнятся между собой акустические сопротивления двух сред, на границу раздела которых падают звуковые волны. Чем больше это различие, тем большая часть энергии будет принадлежать отраженной волне. [c.275]

Если расстояние между движущимся источником и точкой приема R много больше размеров источника R [ L, где L-характерный размер излучающего тела, то его можно считать точечным стационарным шумовым излучателем. Вопросы излучения и приема звука движущимися источника-.ми и приемниками рассматривались различными авторами с точки зрения влияния движения на характеристики направленности, а также на эффекты, связанные с доплеровским частотным смешением. Отражение шумового сигнала от импедансной поверхности при этом не учитывалось, поскольку предполагалось, что интенсивность отраженных лучей пренебрежимо мала в сравнении с прямым излучением. Однако в ряде случаев такое пренебрежение либо не оправдано, либо не оценивается должным образом. В последнее время появился ряд работ, учитывающих эффект отражения шумового сигнала от импедансной границы [69, 93, 75]. При этом установлен ряд существенных специфических особенностей в структуре принимаемого сигнала, к рассмотрению которых мы сейчас и перейдем. [c.206]

В качестве материала для подкладок при излучении под углом можно применять также вещества, отличающиеся от вещества образца. В этом случае, однако, имеет место преломление на границе раздела между подкладкой и образцом, а также образование новых типов волн. Углы передачи выбираются, согласно закону преломления волн, при падении под косыми углами на тела с разными акустическими сопротивлениями. Эти углы должны быть такими, чтобы в образец поступали только волны типа 5 (сдвиговые) при этом условии на границе раздела отражение будет невелико. [c.93]

Стоячие волны. Если волна распространяется в каком-либо теле конечных размеров, она достигает границы тела, отражается от этой границы и возвращается обратно. Однако во время ее распространения в тело непрерывно излучается ряд других волн, каждая из которых также по достижении границы тела отражается и начинает распространяться в обратном направлении. Падающая и отраженная волны накладываются друг на друга. Однако результат этого наложения не будет одинако-вым на всем пути распространения. Например, если мы рассмотрим сложение прямой и обратной волны, то убедимся, что в некоторых точках среды между волнами может быть разность фаз, равная 180°, в других же точках эти волны окажутся в фазе от точки к точке разность фаз между этими волнами будет изменяться. Если произвести измерение результирующего распределения на [c.110]

Для различных целей прикладной ультраакустнки весьма важна возможность акустического согласования двух сред с разными волновыми сопротивлениями, в том смысле, чтобы коэ( и-циент отражения от границ этих сред был близок к н) лю при разных частотах ультразвука. Проанализируем в этом плане промежуточный слой толщиной d с волновым сопротивлением г, помещенный между средами с волновыми сопротивлениями Zi и z.,- Иначе говоря, рассмотрим прохождение плоских ультразвуковых волн через две границы раздела трех сред с различными волновыми сопротивлениями, ограничиваясь случаем нормального падения (б = 0), пригодным и для твердых тел. Схема решения задачи здесь полностью повторяется, поэтому мы приведем лишь окончательный результат для коэффициента пропускания, который имеет следующий вид [64] [c.176]

Важным для понимания структуры течения является то, что в треугольнике СОЕ имеет место течение сжатия. Примем, что в области СОЕ течение плоское. Тогда характеристики АС, СО и граница струи АО являются прямолинейными, и если бы начиная, от точки С контур тела СС был прямолинейным, то в области СОЕ имело бы место поступательное течение с постоянными параметрами. Однако, в силу искривления стенки СЕ, в этой области возникает течение сжатия, аналогичное течению сжатия при обтекании поступательным сверхзвуковым потоком вогнутой стенки. Известно, что такое течение замыкается висячим скачком, начинающимся в точке Ъ пересечения характеристик. На рис. 4.26 пунктиром изображены характеристики условного течения сжатия, которое возникало бы в случае, когда в некоторой области над линией АО, как и между характеристиками АС и СО, имело бы место поступательное течение с р = р . Точка Р, вообще говоря, может находиться как внутри, так и вне струи. Однако проведенные расчеты показывают, что точка Р располагается всегда вне струи. Волны сячатия, возникающие в треугольнике СОЕ, отражаются от границы струи в виде волн разрежения. Волны разренгения, попадая па границу тела, отражаются также волнами разрежения, а от границы струи — в виде волн сжатия и т. д. Дальнейшая структура течения определяется чередующейся системой волн разрежения и сжатия, отражающихся от стенки и границы струи, при этом при отражении от жесткой стенки интенсивность волн сохраняется по величине и знаку, а при отражении от границы струи сохраняется по величине, по меняется по знаку. [c.179]

Такой высокочастотный акустический прибор можно использовать для определения положения источника звука, но только в том случае, когда звуковые волны могут пройти через прозрачную границу к датчику гидрофона. Смотровые окна рабочих частей гидродинамических труб изготавливаются из лусита, который довольно хорошо пропускает ультразвук. В случае, когда зона кавитации полностью окружена хорошо отражающими поверхностями, например, металлическими стенками или воздухом, образуемый ими канал может действовать как волновод и передавать кавитационный шум по всей системе. Это объясняется высокой отражательной способностью на поверхностях раздела с большим изменением акустического импеданса рс, например на границе между жидкостью и металлом или воздухом. Если изменение рс мало, как на границе жидкости и лусита, звуковое давление отраженного шума составляет малую часть от звукового давления падающего шума. Другая трудность заключается в отделении звука, приходящего непосредственно от кавитационного источника, от отраженного звука, я также звука от других источников. Отражающие зеркала позволяют концентрировать звуковую энергию аналогично концентрации света небесных тел в зеркальном телескопе. [c.600]

Второе слагаемое в (7.16) имеет простой физический смысл. Если бы волна отражалась от грани, как от бесконечной плоскости, то пространство разделилось бы лучами ф = я — фо и ф = я4 Фо на три области — освещенную прямыми и отраженными лучами (/), освещенную только прямыми лучами (//) и тень (///). Таким образом, полное поле в задаче о дифракции на клине представлено не в виде суммы падающей волны ы и дифракционного поля, как это было в случае ограниченных тел, цилиндра и шара, а распадается на геометрооптическое поле и негеометрооптическую его часть. В ситуации, изображенной на рис. 7.1, геометрооптическая часть поля в области 1 (между верхней гранью клина ф = О и лучом ф = я— фо, т. е. границей, разделяющей пространство, содержащее отраженную волну, от пространства без этой волны) состоит из падающей и отраженной плоских волн, в области II (между лучом ф = = я — фо и лучом ф = я + фо, т. е. границей между светом и тенью)—из одной падающей волны, а в области III геометрооптическая часть поля вообще отсутствует (тень). [c.78]

С целью уменьшения габаритных размеров приборов системы освешения используются смешанные светооптические схемы с раз-дельны.ми режимами освещения (четырехфарные), в которых режим ближнего света реализуется при максимальном КПД системы, — фары с бифокальным отражателем (рис. 6.29) ближнего света. Особенностью конструкции такого отражателя является выполнение отражателя из двух частей с положением фокальных точек по разные стороны от тела накала источника и границей раздела между частями отражателя, зеркально соответствующей форме, создаваемой светотеневой границей светораспределения. При этом отраженный пучок верхней частью (рис. 6.30) отражателя пересекает оптическую ось прибора в результате положительной расфокусировки тела накала, отраженный от нижней части отражателя пучок также будет направлен вниз в результате отрицательной расфокусировки тела накала. Асимметрия светораспределения в данном случае обеспечивается благодаря границе раздела между частями отражателя. Рассеиватели приборов систем освещения с разделенными режимами имеют относительно простую преломляющую структуру. [c.182]

Большая группа УЗ-вых методов, применяемых для получения информации, основывается на отражении и рассеянии УЗ-вых волн на границах между различными средами. Эти методы позволяют осуществлять УЗ-вую локацию инородных тел или границ раздела сред. Методы обнаружения объектов посредством УЗ-вых волн применяются в таких различных областях, как гидролокация, неразруигающий контроль изделий и материалов, медицинская диагностика. Их можно разделить на пассивные — определение местоположения объекта и его характеристик путём анализа излучаемого им звука — п активные, основанные на анализе отражённого от объекта специально посылаемого сигнала (т. н. эхо-методы). В эхо-методах чаще всего используют импульсные УЗ-вые сигналы, и по времени запаздывания отражённого сигнала определяют расстояние до объекта при этом чем короче импульс, тем больше разрешающая способность метода по расстоянию. Определение направления на объект обеспечивается направленностью излучающей и приёмной системы, к-рая при прочих равных условиях тем острее, чем меньше длина волны звука. При выборе несущей частоты в импульсной эхо-локации приходится учитывать такие противоречивые факторы, как увеличение разрешающей способности метода по направлению и расстоянию с ростом частоты и уменьшение при этих условиях дальности обнаружения вследствие возрастания поглощения и рассеяния. [c.17]

УЗ-вые методы широко применяются для изучения свойств, состава и строения веществ при научных исследованиях и в промышленном производстве, для измерений и контроля изделий, для исследований и контроля различных физич. и химич. технологич. процессов, для измерения скоро-сте потоков жидкостей и газов, для исследованш органов и функций человеческого организма и т. п. Эти применения основываются на зависимости скорости и затухания УЗ-вых волн в веществе от его состава и структуры, на использовании отражения и рассеяния УЗ на границе между средами с различными волновыми сопротивлениями и на изменении параметров резонансных колебаний твёрдых тел в зависимости от свойств окружающей среды. [c.166]

Определенная выше граница свободно-молекулярного режима (Л/г л 10) справедлива для газа, движущегося с малой скоростью или покоящегося, а также для неохлаждаемого тела при гиперзвуковых скоростях. Если тело сильно охлаждается, то при высоком коэффициенте аккомодации скорость отраженных молекул будет намного меньше скорости налетающих и плотность потока молекул от тела будет столь большой, что возможные столкновения между молекулами вблизи тела будут играть существенную роль. В этом случае критерием свободно-молекулярного режима является число Кнудсена, [c.331]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...