Звуковые волны большой амплитуды

ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ БОЛЬШОЙ АМПЛИТУДЫ 727 [c.727]

Звуковые волны большой амплитуды [c.727]

При распространении звуковых волн большой амплитуды может возникнуть еще ряд специфических явлений, связанных с [c.729]

Мясников Л. Л., К вопросу об опрокидывании звуковой волны большой амплитуды. ЖТФ 8, 1896 (1938). [c.175]

Л. Л. Мясников. К вопросу об опрокидывании звуковой волны большой амплитуды.— ЖТФ (1938), 8, 1896. [c.47]

Как мы теперь видим, существенной особенностью процесса распространения звуковой волны большой амплитуды является движение различных частей волны с различными скоростями. Из формулы (2.53) следует, что области повышенного давления (р > ро), где частицы среды движутся в направлении распространения волны V и < о имеют одинаковый знак), перемещаются с увеличенной скоростью, тогда как области разрежения (р < ро), где частицы движутся навстречу волне V и имеют противоположные знаки), [c.81]

Распространение волны конечной амплитуды. Распространение звуковой волны большой интенсивности (т. н. волны конечной амплитуды), в отличие от мало-амплитудной, сопровождается нарастающим искажением её формы, обусловленным разницей в скоростях перемещения разл. точек профиля волны. Скорость с перемещения точки профиля, соответствующей заданному значению колебат. скорости V, определяется ф-лой [c.288]

Для каждой формы исходного импульса ф( ) существует критическое значение такое, что при а>Ос (достаточно сильные и длительные возмущения) исходное возмущение разбивается на солитоны, каждый из которых по форме близок к (6.6.65), причем впереди движутся солитоны с большей амплитудой, ибо их скорость относительно звуковой волны пропорциональна амплитуде. Для исходных возмущений, форма которых близка к [c.76]

На первом этапе распространения звуковой волны конечной амплитуды диссипативные процессы не играют существенной роли, если интенсивность волны достаточно велика, а вязкость и теплопроводность малы. То есть при больших числах Рейнольдса можно пренебречь правыми частями уравнений (III.1.5) и (III.1.6), а решения полученных укороченных уравнений с граничным условием [c.67]

Том I, Б посвящен использованию волн большой амплитуды в жидкостях и твердых телах, а также целому ряду новых полупроводниковых устройств, которые получают широкое применение для измерения давлений, сил и деформаций. Высокочувствительные устройства для измерения давления, использующие транзисторы, позволяют превращать звуковые колебания в воздухе в электрические колебания в цепи и, следовательно, действуют как микрофоны. Они обладают большей чувствительностью, чем угольные микрофоны, и большей эффективностью преобразования постоянного напряжения на входе в переменное электрическое напряжение на выходе. Полупроводниковые преобразователи с запирающим, диффузионным и эпитаксиальным слоями позволяют создать сверхвысокочастотные устройства, способные генерировать сдвиговые и продольные волны в диапазоне тысяч мегагерц. Они применяются для прикладных целей и для фундаментального исследования очень быстрых движений в жидкостях и твердых телах. В заключительной главе рассматриваются новые способы получения больших деформаций в твердых образцах. [c.10]

В акустике обычно имеют дело со звуковыми волнами малой амплитуды в том смысле, что возмущения равновесного состояния среды, вызванные этими волнами, оказываются малыми. Распространение таких волн описывается прибли кенными уравнениями, полученными линеаризацией уравнений гидродинамики и уравнения состояния. Это приближение — так называемое приближение линейной акустики — оказывается недостаточным в случае звуковых волн большой интенсивности, все чаще встречающихся в современной технике. [c.7]

Очевидно, такой же эффект должен существовать и в каждой звуковой волне в отдельности. Те участки волны, в которых скорость частиц газа направлена в сторону распространения волны, должны распространяться с большей скоростью, чем участки, в которых скорость частиц направлена в противоположную сторону. Это различие в скоростях распространения отдельных участков волны должно быть тем более заметно, чем больше амплитуда скорости частиц в волне. [c.728]

Второй случай—распространение колебаний давления конечной амплитуды. Эти волны называются ударными. Скорость распространения фронта ударных волн, как это видно из формулы (2.67), больше скорости распространения звуковых колебаний, так как отношение плотности за фронтом волны больше плотности невозмущенной среды. [c.114]

Теория второго приближения пригодна только для малых акустических чисел Маха и ламинарного акустического течения. При больших амплитудах звуковой скорости или смещения, когда течение еще остается ламинарным, характер обтекания цилиндра стационарным потоком перестает быть таким, как на рис. 46. В [2] обтекание цилиндра было определено с точностью до величин четвертого порядка малости. Линии тока показаны на рис. 47 для а / б = 7 и М / ка = 10. Как видно из сравнения рис. 46 и рис. 47, вихри в пограничном слое деформируются. Экспериментально такое изменение формы пограничных вихрей при увеличении амплитуды звуковой волны наблюдалось в [12]. [c.220]

Распространение звуковых волн большой амплитуды, как известно из гидродинамики, приводит к возникновению разрывов ударных волн. Сущность этого явления заключается в следующем. Точки профиля волны перемещаются с различными скоростями, а это приводит к изменению его формы со временем точки с большими значениями скорости выдвигаются вперед (в оэычной гидродинамике на гребне волны), обгоняя точки с меньшими скоростями. В конце концов профиль звукового импульса может настолько выгн)ггься, что станет неоднозначной функцией координаты. Физически такое положение невозможно. В действительности в волне возникает разрыв, отсекающий часть искаженного профиля. В результате все величины в волне оказываются всегда однозначными [c.77]

При распространении в среде звуковых волн большой интенсивности данные о модулях упругости высших порядков получают измеряя с помощью брэгговской дифракции амплитуды возникающих в волне гармоник (см. Нелинейная акустика), к-рые проиорциональны нелинейным модулям упругости соответствующих порядков. [c.47]

При распространении звуковых волн малой амплитуды коэффициент поглощения большинства газообразных и жидклх сред больше (и в некоторых случаях значительно) коэффициента, рассчитанного по вязкости и теплопроводности среды. Как это было установлено для газов Кнезером [27], а затем в общем случае Мандельштамом и Леонтовичем [26] и в дальнейшем развито в раде теоретических и экспериментальных работ, эти дополнительные потери связаны с отклонением процессов, протекаю-Ш(Их в среде под действием звука, от равновесных. Эти внутренние процессы могут иметь различную физическую природу, однако с точки зрения феноменологической они могут характеризоваться некоторым параметром (или многими параметрами) и временем релаксации t (или многими временами релаксации), т. е. характерным временем возвращения системы, выведенной из состояния равновесия, в равновесное состояние. Точное предсказание времени релаксации может быть сделано на основании детального рассмотрения релаксационного механизма. [c.129]

Нелинейные явления при распространении 3. возникают при больших амплитудах. Для таких 3. несправедливо ур-ие (1) и его следствия. Ур-ие распространения плоской звуковой волны конечной амплитуды (без учета затухания) дано Лэмбом [ ] [c.241]

Полная система уравнений гидродинамики удовлетворяется при любых движениях жидкости значит, звуковые волны также удовлетворя10т этим уравнениям. Это — точные уравнения. Но акустика интересуется только малыми колебаниями среды, и поэтому точность уравнений гидродинамики в акустике — это не только лишнее, но даже и вредное обстоятельство, поскольку оно связано с большой сложностью этих уравнений, в частности с их нелинейностью. Так как в дальнейшем мы будем интересоваться только звуковыми волнами малых амплитуд, то эти уравнения можно заменить более простыми приближенными уравнениями, решения которых будут тем не менее мало отличаться от решений точных уравнений. Особенно важно, что упрощение позволит прийти к линейным уравнениям. [c.36]

Если две из пяти станций сообщают о Р-волнах значительной амплитуды, делается первый сигнал тревоги. Опыт показывает, что при любом цунамигенном землетрясении образуются Г-волны большой амплитуды, которые распространяются медленнее, чем Р-волны, но (как звуковые волны в воде) быстрее, чем зыбь или цунами. Хотя на Таити времени для предупреждения населения о цунами гораздо меньше, чем в Гонолулу, описанная выше система позволяет давать предупреждения значительно надежнее, чем на Гавайских островах. Однако это не следует понимать как критику системы SSWWS, в задачи которой входит выработка предупреждений для всего бассейна Тихого океана. [c.341]

Чрезвычайно чувствительным приемником звуковых колебаний является человеческое ухо. Как уже указывалось выше, нормальное человеческое ухо начинает воспринимать звуки при давлении звуковой волны порядка 10" бар. Этой наиболь. шей чувствительностью ухо человека обладает при частотах около 3500 гц. К звукам большей и меныпей частоты ухо оказывается менее чувствительным. В сторону низких частот чувствительность человеческого уха быстро уменьшается, и самый низкий топ, соответствующий частоте около 20 гц, ухо начинает различать, только когда давление звуковой волны достигает примерно 1 бара в сторону высоких частот чувствительность уха медленно падает вплоть до частот порядка 15000—20 ОООгг . В этой области лежит предел, выше которого человеческое ухо вообще перестает воспринимать звуки (для разных людей этот предел несколько различен). Очень большие звуковые давления вызывают в ухе человека болезненные ощущения. Для очень низких частот (порядка 50 гц) эти болезненные ощущения наступают при звуковых давлениях в несколько сот бар. На частотах порядка 3500 гц болезненные ощущения возникают только при давлениях порядка 1000 бар. Таким образом, ухо человека может приспосабливаться к изменениям амплитуды звуковых волн в 10 раз при этом количество звуковой энергии, попадающей в ухо, изменяется в 0 раз, [c.727]

Как вытекает непосредственно из соотношения (20.5), наибольшую положительную (т. е. направленную в сторону распространения волны) скорость W частицы газа имеют в тех областях, где наибольшего положительного значения достигает относительное сжатие газа tj, т. е. где газ сильнее всего сжат. Таким образом, несоблюдение обоих предположений, на которых основано приближенное рассмотрение, приводит к одинаковым последствиям увеличивается скорость распространения тех участков волны, в которых сжатие газа наибольшее, по сравнению с теми участками, в которых сжатие газа мало. Приближенная теория в силу самого характера сделанных допущений не замечает этого. Между тем принцитшально всегда должно существовать это различие в скоростях распространения различных участков звуковой волны, тем более заметное, чем больше амплитуда волны. [c.728]

Однако тенденция к изменению формы у звуковой волны сохраняется, и выражена она тем сильнее, чем больше амплитуда волны. Отличие формы волны от гармонической означает, что наряду с основной гармонической волной существуют и обертоны. Следовательно, в гармонической волне в силу рассмотренных причин долж-ны возникать обертоны, амплитуда которых по мере распространения волны должна возрастать. Этот эффект также сильно ослабляется поглощением энергии, которое обычно тем сильнее, чем короче волна. Однако в некоторых специальных условиях эффект образования обертонов при распространении гармонической волны может иг- [c.729]

Очевидно, что чем меньше угол конуса, т. е. чем уже пучок звуковых волн, создаваемых пластиной, тем медленнее падает амплитуда звуковой волны в направлении иормали к пластине. Поэтому во многих случаях (например, чтобы озвучить длинную, но узкую площадь) выгодно применять источники звука, дающие узкий пучок волн, т, е. направленные источники звука. Для этого потребовались бы пластины, например мембраны громкоговорителей, размеры которых больше длины звуковой волны. Однако даже для средних звуковых частот (волны длиной 20—30 см) это условие выполнить невозможно. Мембраны сами по себе практически не могут дать направленного излучения звуковых волн. Более того, так как мембраны практически приемлемых размеров оказываются много меньше длины волн для длинных звуковых волн, то на низких частотах явление дифракции играет заметную роль уже в непосредственной близости к мембране. Даже вблизи мембраны создаваемые ею волны существенно отличаются от плоских. Поэтому приведенный выше расчет мощности, излучаемой пластиной, в этом случае неприменим. [c.741]

Чем больше волновое сопротивление среды, тем меньшее количество звуковой энергии теряется при распространении в ней звуковых волн. В плоской бегущей волне волновое сопротивление не зависит от амплитуды колебаний. При температуре воздуха +20° С и влажности 60% рс = 410 н-сек1м или 41 дин-сек1см . Значения рс для некоторых сред приведены в табл. 1. [c.9]

Н. а. занимает промежуточное место между линейной теорией звука и теорией ударных волн. Предметом её исследований являются слабо нелинейные волны, в то время как ударные волны, как правило, сильно нелинейны в классич. же акустике нелинейные эффекты не рассматриваются вообще. Н. а. близка к нелинейной оптике и др. разделам физики нелинейных волн. К осн. вопросам, к-рыми занимается совр. Н. а., относятся распространение волн конечной амплитуды, звуковые пучки большой интенсивности и их самовоздей-ствие, нелинейное поглощение и взаимодействие волн, особенности нелинейного взаимодействия в твёрдых телах, генерация и распространение интенсивных шумов, усреднённые э екты в звуковом поле, акустич. кавитация и др. [c.288]

Соотношения (3.32) и (3.33) интересны тем, что позволяют установить минимальные звуковые давления, при которых нелинейное искажение может сказаться на результатах измерения коэффициента поглощения волн малой амплитуды. Естественно, что чем более высока точность измерения ао, тем более жестки требования, ограничивающие сверху амлитуду звуковой волны при измерении. Особенно большие ошибки могут вноситься при измерении поглощения в маловязких (Ь < 0,04 пз) жидкостях. Как показывает элементарный расчет (см., например, [14]), при точности измерения ао в 10% и неблагоприятных условиях (работа на расстояниях, близких к расстоянию Xs) в воде, например, необходимо работать при напряжениях на кварцевых излучателях, меньших 30 в, в метиловом спирте — 13 в, в глицерине — 7 кв (это напряжение не зависит от частоты). [c.114]

Подводя итог, можно сказать, что поглощение волн конечной амплитуды существенно отличается от поглощения волн малой амплитуды. Это различие заключается не только в том, что поглощение волны конечной амплитуды неэксиоиенциально (и, следовательно, коэффициент поглощения зависит от координат), но также и в том, что оно при больших числах Рейнольдса намного превосходит поглощение волн малой амплитуды. Хотя поглощение и определяется вязкостью и теплопроводностью, коэффициент поглощения пилообразных волн в явном виде не зависит от этих характеристик среды. В области больших звуковых интенсивностей газы и жидкости мановятся значительно менее прозрачными для звука, чем в области малых интенсивностей. [c.121]

Наиболее просто нелинейный параметр может быть экоперимеитально определен по нелинейным эффектам при распространении волн конечной амплитуды (искажению или взаимодействию волн). Зкапериментальную трудность здесь представляет абсолютное измерение звуковых давлений, что ограничивает точность определения нелинейного параметра для жидкостей л газов. Наилуч-плие измерения сейчас сделаны по-видимому с ошибкой 5— 10%. В твердых телах опгибка измерения нелинейного параметра еще больше ( 20—30%). Эта трудность, во всяком случае для жидкостей, может быть устранена проведением сравнительных измерений. В этом методе ошибка в основном определяется оишбкой измерения п в жидкости сравнения. [c.164]

Смотреть страницы где упоминается термин Звуковые волны большой амплитуды : [c.259] [c.249] [c.407] [c.40] [c.223] [c.726] [c.50] [c.56] [c.403] [c.290] [c.345] [c.317] [c.546] [c.364] [c.394] [c.21] [c.99] [c.161] [c.168] [c.270] [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...