Интенсивность звукового удара

Заметим, что лучи, испущенные в каждый момент времени, заполняют раскрытый вперед конус с полууглом (279), имеющий своей осью траекторию источника. Лучи всех таких конусов (каждый из которых соответствует некоторому моменту времени) заполняют все пространство где бы ни был наблюдатель, он должен быть на одном таком луче. Этот луч и все близкие к нему лучи образуют трубку лучей , площадь поперечного сечения которой Ад увеличивается линейно, прямо пропорционально расстоянию от траектории источника. Это означает, что в уравнении (270) / = 0 отсюда следует, что в однородной атмосфере интенсивность звукового удара падает обратно пропорционально расстоянию в степени три четверти, как в уравнении (274). [c.245]

Экспоненциальный член (в 288) помогает обеспечить значения Р ниже 0,001 для сверхзвуковых транспортных самолетов на характерной высоте сверхзвукового полета 17 км. Заметим, что интенсивность звукового удара достигает максимума непосредственно под траекторией полета (где г] = 0) и спадает до половины этого максимального значения там, где г]) = 70°, т. е. примерно на расстоянии 40 км по обе стороны от траектории. Продолжительность звукового удара 2ip меняется менее заметно, и ее типичная величина составляет около 0,5 с. [c.247]

Чтобы достичь большей точности, могут быть сделаны различные улучшения приведенного выше приближенного метода расчета. В линейную теорию дальнего поля может быть внесено усовершенствование распределение точечных источников, связанное с потоком массы от каждой точки траектории полета, который является положительным, когда передняя часть самолета проходит через нее, и отрицательным после этого, можно сочетать с распределением вертикальных диполей, связанных с подъемной силой самолета в воздухе их дальнее поле имеет направленное распределение, пропорциональное os г]), которое (к сожалению) усиливает сигнал в основном вертикально вниз ("ф = 0). С другой стороны, изменение в невозмущенной скорости звука Со (которая падает с 340 м/с на земле до приблизительно 300 м/с на высоте полета) приводит к полезному уменьшению интенсивности звукового удара на землю благодаря возрастанию отношения Fo(a )/Fo(0) в формуле (263). Это обусловлено влиянием множителя (246), на которое накладывают- [c.247]

Это наиболее важная формула в исследованиях звукового удара. Она показывает, что интенсивность звукового удара у поверхности Земли очень слабо зависит от числа Маха, изменяется с расстоянием как и зависит от формы тела за счет [c.324]

Рис. 5.3. Изменение интенсивности звукового удара вдоль и поперек трассы сверхзвукового полета

Рис. 5.5. Расчетная интенсивность звукового удара для самолета Ту-144 при весе 1600 кН

Рис. 5.7. Распределение вероятностей отношения экспериментального значения интенсивности звукового удара к его расчетному значению

Импульсная переходная функция 114, 115 Интенсивность звукового удара 93 Интерцептор 178 [c.211]

Как было указано в начале гл. 8, можно развить другой подход и охватить другой класс задач, связанный с ударными волнами сравнительно малой интенсивности. Геометрические эффекты вводятся теперь без изменения из линейной теории, после чего мы в состоянии справиться с более общими нелинейными взаимодействиями внутри волнового профиля. Приближенные методы будут развиты для нестационарных волн, первыми примерами которых явятся сферические и цилиндрические волны. Затем будет более детально исследована задача о звуковом ударе, являющаяся, по-видимому, наиболее интересным приложением теории слабых ударных волн. [c.302]

Неприятности от звуковых ударов принимают угрожающие размеры, но фактически эти удары представляют собой чрезвычайно слабые ударные волны и естественная цель — сделать их еще слабее. Максимальное избыточное давление у поверхности Земли для современных и проектируемых сверхзвуковых лайнеров составляет около 2 фунт/фут (т. е. около 0,15 кГ/см .— Перев.), что соответствует ударной волне интенсивности порядка 10 . Основную задачу для постоянной скорости и траектории полета можно рассматривать как задачу о стационарном сверхзвуковом обтекании, так что здесь будет продолжено развитие теории, изложенной в 6.17. [c.302]

Для расчета конструкций на действие звукового удара может быть использован спектральный подход, заключающийся в определении динамического коэффициента для каждой формы собственных колебаний рассматриваемой конструкции. При этом под динамическим коэффициентом понимают отнощение максимального по модулю перемещения (или внутреннего усилия) для рассматриваемой собственной формы к статическому значению того же параметра при действии обобщенной силы, соответствующей равномерному загружению конструкции нагрузкой с постоянной интенсивностью Ар. [c.96]

Нестационарный процесс состоит из чередующихся фаз затекания газа в полость и истечения из нее и включает в себя удар но-волновые явления в полости, периодическое формирование нестационарной веерной струи у входного отверстия полости, ударно-волновые и акустические процессы в окружающем пространстве. Постановкой экранов в этом пространстве можно управлять интенсивностью звукового поля [14 [c.23]

К значительному уменьшению средне- и высокочастотной вибрации приводит увеличение продолжительности соударений элементов машины. С ростом продолжительности ударов происходит сжатие спектра интенсивно возбуждаемых колебаний, и большая часть энергии удара сосредотачивается в области низких частот. Поэтому наблюдается снижение уровня звуковой мощности машины на средних и высоких частотах при использовании материалов с более низкими, чем у металлов, значениями модуля Юнга, уменьшении радиусов кривизны соударяющихся тел и других мероприятиях, способствующих увеличению продолжительности соударений тел. По этой же причине замена стальных футеровочных плит в мельницах резиновыми снижает уровни звуковой мощности мельницы на частотах выше 500 Гц на 13 дБ. Облицовка капролоном рабочих поверхностей пневматического вибровозбудителя уменьшает уровень звуковой мощности на высоких частотах на 15 дБ, а установка неметаллических прокладок (транспортерной ленты, резины, защищенной стальной пластиной) между незакрепленной формой и вибростолом приводит к снижению уровня звуковой мощности на частотах выше 500 Гц на 20 дБ при падении уровня вибрации на частоте вибрирования на 2—3 дБ. [c.225]

Звуковую волну можно, таким образом, рассматривать как ударную волну очень малой интенсивности. Отсюда следует, что удар-чая волна всегда опережает распространение звука в невозмущенном газе так, ударная волна, образовавшаяся вследствие взрыва (ее называют обычно взрывной волной), обгоняет звук взрыва. [c.183]

Высокое давление (5. .. 10 атм.) позволяет получать большие скорости. Порошки меньше окисляются, так как находятся в потоке малое время из-за высоких скоростей, о чем говорит малое содержание окислов в покрытиях. Баррель помогает обеспечить более однородный прогрев частиц. Смешение струи с окружающей атмосферой приводит к окислению частиц. Таким образом, ускорение частиц производится нерасчетной струей, имеющей 8. .. 12 бочек , и общей длиной около 20 см. Сильные звуковые волны от начала струи возникают на срезе сопла от взаимодействия вихрей турбулентного слоя смешения с удар-,ными волнами (УВ). Интенсивность звука пропорциональна силе УВ, а длина волны - длине бочки . [c.30]

Человеческое ухо весьма чувствительно к затуханию таких свободных колебаний, частоты которых лежат в звуковом диапазоне. Отчасти именно благодаря этому мы можем различать звуки музыкальных инструментов. Когда мы нажимаем на клавиш рояля, то молоточек ударяет по струне, и последняя совершает свободные колебания, которые постепенно затухают. Если записать звучание струны на магнитофонную лепту и затем прослушать запись, пустив ленту в обратном направлении, то мы услышим соответствующую поту, однако интенсивность звучания будет постепенно возрастать, а затем звук резко оборвется. Характер звучания в этом случае не таков, как у рояля ). [c.40]

Вся теория далее обобщается, чтобы учесть также нелинейные эффекты. Выясняется, что они обусловливают не просто количественное изменение поведения распространяющихся волн, но и некоторые качественно новые явления, имеющие замечательные свойства. В особенности следует отметить образование разрывной волны (например, ударной волны, или же гидравлического прыжка) из непрерывной волны. В разд. 2.8— 2.12 излагается нелинейная теория распространения волн в однородных трубах или каналах, а в разд. 2.13 показывается, как ее можно обобщить, чтобы учесть продольную неоднородность поперечного сечения и свойств жидкости или же диссипацию, обусловленную трением в разд. 2.14 продолжен вывод изменени , которые необходимо ввести в геометрическую акустику в связи с требованиями, налагаемыми нелинейностью. В частности, в этих разделах намечены принципы, позволяющие предсказать, в какие дни будет образовываться бора на реке Северн, или вычислить интенсивность звукового удара от сверхзвукового самолета. [c.119]

Интенсивность звукового удара вдоль трассы полета и поперек нее различна (рис. 5.3). В крейсерском режиме полета она постоянна вдоль трассы, а поперек полосы уменьшается от оси к краям примерно вдвое. Однако при изменении режимов полета интенсивность звукового удара вдоль трассы резко возрастает в результате фокусировки. Так, при разгоне самолета и переходе через скорость звука интенсивность звукового удара в результате фокусировки может в несколько раз превысить интенсивность ударных волн, соответствующую крейсерскому полету. Зона фокусировки при разгоне, имеющая форму полумесяца, обычно невелика—около 10 км вдоль трассы, и при регулярных полетах будет занимать фиксированцое положение на расстоянии до 200 км от аэродрома. Определить положение этой зоны можно лишь с точностью до нескольких километров, так что полосы, где будет наблюдаться фокусировка, протянутся на 20—22 км вдоль трасс эти участки будут наиболее опасны. [c.93]

При маневрах самолета на сверхзвуковой скорости, связанных с изменением курса, также происходит фокусировка, резко повышающая избыточное давление на фронте ударной волны (так называемая суперфокусировка). Известны случаи десятикратного увеличения интенсивности звукового удара при виражах самолета, а также двойные и тройные повторные удары, вызванные суперфокусировкой. [c.93]

Совсем недавно группа Харвея экспериментально показала [5], что большая часть обычно наблюдаемых примеров кавитации и образования пузырей в действительности обусловлена присутствием газовых зародышей. В наглядном опыте они помещали воду в стеклянную трубку и выдерживали ее под большим гидростатическим давлением, чтобы растворить все находившиеся в ней газы. В результате они получали систему, совершенно лишенную газовых зародышей. Обработанная таким образом вода, — говорится в их статье,— обладает замечательными свойствами. Ее можно нагреть до температуры свыше 200° С без взрывного вскипания. При распространении в ней интенсивных звуковых волн высокой частоты не наблюдается ни кавитации, ни образования пузырей. И, наконец, если снизить давление в системе до давления паров воды, то умеренное постукивание не оказывает никакого эффекта, и только очень резкие удары вызывают образование пузырей . [c.29]

Концепция волнового двин ения является одним из широчайших научных понятий, и несколько необычно, что волны можно изучать на любом техническом уровне. Поведение волн на воде, распространение света и звука известны каждому из повседневного опыта. Всеобш,ий интерес вызывают такие современные задачи, как возникновение звукового удара или пробки в потоке транспорта. С одной стороны, эти явления можно рассматривать в описательном плане без каких-либо технических сведений. С другой стороны, их интенсивно изучают и специалисты, поскольку почти любая область науки или техники связаиа с волновым движением. [c.7]

Самолет ТУ-144, как показывают расчеты, вызывает звуковой удар примерно такой же интенсивности, как и Конкорд . [c.95]

Эффекты, близкие к фокусировке, могут наблюдаться и при падении звуковых ударных волн на неплоские поверхности. Таким воздействиям подвергаются тупиковые участки долин с крутыми склонами или улиц с высокими зданиями. Отражение волн от поверхности земли или сооружений и их последующее взаимодействие с падающими волнами значительно меняет интенсивность и всю эпюру давлений при звуковом ударе. Коэффициент отражения звуковой волны от плоской поверхности зависит от упруги.х свойств преграды для мягких материалов он близок к 1, для абсолютно жестких равен 2. Для зданий наиболее характерен случай, когда ограждающие конструкции, например оконные стекла, подвергаготся действию падающей и отраженной от зем ной поверхности волны (рис. 5.8), Нё этом же рисунке показаны типичные эпюры давления при последовательном действии двух N-волн одинаковой интенсивности в различных по высоте точках сооружения. [c.96]

Отдельное исследование (при 10 полетах самолета Конкорд ) было посвящено изучению реакции сооружений на звуковой удар с помощью вибрризмерений. Объектами исследования были четыре собора, четыре служебных здания, два дома, небоскреб и здание музея. Установлено, что вибрации с интенсивностью значительно больщей, чем от обычных воздействий, возникают лишь в элементах кровель, потолков и окон, причем относительный уровень этих вибраций выше для крупных зданий. Существенных повреждений конструкций обнаружено не было в основном повреждения локализовались вблизи имеющихся трещин или ранее поврежденных участков. Аналогичные исследования проводились во Франции." [c.101]

Источником звука может быть любое колеблющееся тело, возбуждающее в окружающей среде звуковые волны. Способность тел излучать звук во многом зависит от размеров поверхности тела. Чем больше площадь поверхности колеблющегося тела по сравнению с длиной волны, тем лучще оно излучает звук. Струна, имеющая малую поверхность, излучает звук небольшой интенсивности. В этом можно легко убедиться, если натянуть струну между двумя твердыми зажимами и ударить по струне. [c.233]

Основными источниками звуковой вибрации в порядке убывания их интенсивности являются 1) процесс сгорания 2) удары поршней при перекладках 3) топливовпрыскивающая аппаратура 4) клапанно-распределительный механизм 5) зубчатые передачи (рис. V.5). Оценка удельного веса основных источников в общем уровне звуковой вибрации позволяет определить степень эффективности мероприятий по снижению звуковых колебаний [152]. [c.191]

Помимо вибрации на частоте вибрирования интенсивные колебс1Ния вибрационных машин наблюдаются, как правило, во всем нормируемом для защиты от шума диапазоне частот. Появление широкополосного спектра колебаний связано с ударными процессами, практически всегда возникающими при работе машин. Даже прн жестком соединении между собой основных элементов машины остаются такие ис точники ударов, как подшипники качения, зубчатые передачи, шарнирные сочленения отдельных узлов. В подшипниках качения при перекатывании происходят соударения тел качения о кольца и сепаратор, в зубчатых передачах — удары зубьев. Ширина спектра интенсивно возбуждаемых колебаний при ударе А/ ss 1/т, где т — продолжительность удара. Продолжительность соударений металлических частей машин составляет около 0,1 мс. Поэтому полоса частот колебаний Д/10 кГц. До частоты /о = 0,45/т октавный спектр уровней вибрации под действием периодически следующих ударов близок к постоянноату, а при частотах / > /о вследствие виброизолирующего действия местного смятия соударяющихся частей происходит сниже нне уровня вибрации и равное ему снижение уровня звуковой мощности [7] [c.225]

Звуковой метод заключается в простукивании молотком. Наличие дефекта устанавливается по фальшивому тону звучания и быстрому уменьшению интенсивности звука. Этот метод не вполне надежен, так как частота звуковых колебаний зависит,до некоторой степени от вида закрепления детали, от характера удара, определяющего, будет ли частота колебаний основной, гармонической, обертоновой или комбинацией этих частот, и силы удара. Собственные частоты звучания некоторых деталей могут находиться вне области слышимости. В этом случае применяют соответствующие электронные устройства. Звуковые волны, воспринимаемые слуховым аппаратом человека, огибают дефекты малых размеров, поэтому с помощью данного метода можно выявить только дефекты значительной величины. [c.259]

Применение ультразвука для интенсификации процессов очистки поверхности основано на следующем принципе. В жидких средах под действием колебаний ультразвуковой частоты (порядка 20 кГц) возникают местные следующие друг за другом понижение и повы-Ц1ение давления, обуславливающие разрывы сплошности жидкости — явление кавитации, а также выделение тепла вследствие поглощения средой энергии звуковых колебаний. Кавитация сопровождается местными гидравлическими ударами большой частоты и интенсивности (до 1000 МПа), дробящими загрязнения, отслаивающими их от поверхности, ускоряющими процессы диффузии и растворения. [c.20]

Применение ультразвука основано на том, что в жидкости под действием ультразвуковой частоты порядка 20 кГц возникает местное понижение и повышение давления, следующее друг -за другом, приводящее к разрыву сплошности жидкости. Явление разрыва сплошности жидкости называется кавитацией. При этом выделяется теплота вследствие поглощения жидкостью энергии звуковых колебаний. Ка1витация сопровождается местными гидравлическими ударами большой частоты и интенсивности (до 1000 МПа), что приводит к дроблению загрязнений и отслаиванию их от поверхности металла, ускоряя процесс диффузии и растворения. [c.178]

Мы уже указывали одну характерную особенность свободных колебаний такие колебания затухают. Этот эффект объясняется наличием трения иногда его пазьгаают демпфированием. Звук колокола слышен в течение длительного времени после удара, так как в материале нет значительных сил трения, которые привели бы к рассеянию механической энергии за счет ее перехода в тепловую энергию, а рассеяние энергии за счет излучения звуковых волн происходит весьма медленно. С другой стороны, если раскачать кузов автомобиля, а затем отпустить его, то колебания быстро затухнут. Это объясняется действием специально установленных демпферов. Когда колеса автомобиля наезжают па препятствие, пружины подвески резко сжимаются. Если бы демпферы отсутствовали, то кузов раскачивался бы после этого в течение долгого времени, пока энергия постепенно бы не рассеялась. Как правило, в конструкциях с малым трением (та-1ШХ, как колокол) следует ожидать более интенсивных колебаний, нежели в конструкциях с высоким уровнем рассеяния энергии. [c.46]

Акустическая иллюстрация. Все сказанное в пп. 1, 2 непосредственно переносится на суперпозицию скалярных волн, испускаемых точечными источниками. Пусть, например, мы наблюдаем суперпозицию звуковой волны, излучаемой камертоном, и ее эха—волны, отраженной от стены (рис. 442). Пусть камертон возбуждается ударами молоточка, следующими друг за другом через время т. Фаза его колебания беспорядочно меняется от удара к удару. Пока разность хода SM- -MP) — SP между звуками, приходящими по обоим путям, будет мала по сравнению с их (и—скорость звука), обе волны будут когерентны, и суммарная средняя интенсивность может отличаться от суммы средних интенсивностей прямого звука и эха . Есиж (SM + А1Р) —SP < их, эхо будет некогерентно с прямым звуком и будет происходить сложение средних интенсивностей. [c.456]

Скорость истечения дутьевого агента на вертикальных фурмах может быть звуковой и сверхзвуковой (через сопла Лаваля), на горизонтальных и донных - обычно ниже звуковой во избежание интенсивного износа головок фурм и околофурменных участков агрегата в связи с появлением гидродинамических обратных ударов . Давление дутья при боковой и донной продувке находится на уровне 80,0 - 140,0 кПа, при верхнем дутье - 800 - 1000 кПа. Остальные параметры некоторых фурм приведены в [61]. [c.110]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...