Демпфирование при акустическом излучении

Демпфирование при акустическом излучении [c.66]

Классическая теория флаттера решеток была усовершенствована с учетом эффектов сжимаемости при дозвуковых течениях [8.84]. Сжимаемость потока приводит к явлению акустического резонанса, при котором через акустическое излучение происходят подвод энергии к лопаткам и ее отвод, что оказывает существенное влияние на аэродинамическое демпфирование. По существу задачи вибраций лопаток и генерации шума становятся идентичными. Теория этого явления разработана Смитом [8.85]. [c.242]

Зависимость коэффициента преобразования от частоты называют амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) преобразователя. В качестве параметров АЧХ принимают следующие величины рабочую частоту /, соответствующую максимальному значению коэффициента преобразования Кии и предопределяющую достижение максимальной чувствительности пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП) полосу пропускания Af = h—f , где /i и /а — частоты, при которых Кии уменьшается на 3 дБ (0,707) по сравнению с максимальным значением при излучении либо приеме или на 6 дБ (0,5) в режиме двойного преобразования (совмещенном). Чем больше полоса пропускания, тем меньше искажение формы излученного и принятого акустического импульса, меньше размеры мертвой зоны, выше разрешающая способность и точность определения координат дефектов. Расширить полосу пропускания можно путем уменьшения электрической добротности Qa или увеличения акустической добротности Qa. однако при этом снижается чувствительность. Применяя четвертьволновой просветляющий слой и подбирая оптимальное демпфирование, удается расширить полосу пропускания, одновременно повышая чувствительность, так как протектор снижает акустическую добротность за счет отвода энергии ультразвука в сторону изделия. Высокая чувствительность в сочетании с широкой полосой пропускания достигается при Qg = Q а 2. .. 4. [c.134]

В предыдущих двух главах рассматривались волны и колебания конструкций, состоящих из распределенных масс и податливостей (жесткостей), без учета демпфирования — важного параметра, характеризующего затухание волн и колебаний. Этот параметр обусловлен внутренним и внешним трением, излучением и другими причинами, вызывающими убывание акустической энергии в рассматриваемой конструкции. Во многих случаях эффекты потерь пренебрежимо малы, по в некоторых случаях пренебрежение ими ведет к большим ошибкам в расчетах. Так, амплитуда вынужденных колебаний на резонансной частоте существенно зависит от потерь (см. рис. 3.14). Так же сильно зависят от потерь и отклики произвольной колебательной системы на кратковременные нагрузки. Вследствие демпфирования часть энергии колеблющейся конструкции превращается в тепло и предоставленные самим себе колебания затухают со временем. Аналогичная картина наблюдается и при распространении волны в среде. Из-за внутренних потерь часть энергии волны идет на нагревание среды и амплитуда волнового движения уменьшается с расстоянием по мере распространения волны. [c.207]

Влияние акустического демпфирования в узлах самолетов и машин. В предыдущем разделе было показано, что акустическое демпфирование иногда может быть очень важным фактором при анализе динамических перемещений конструкций, но порядок его величины зачастую слишком мал, чтобы быть полезным. Это происходит в тех случаях, когда плотность окружающей среды слишком мала по сравнению с плотностью тела конструкции или когда акустическое давление излучения от одних частей колеблющейся конструкции погашается давлением от других частей, что может случиться для тех форм колебаний, при которых смежные поверхности колеблются в противофазе. Для космических аппаратов акустическое демпфирование отсутствует. Для массивных машин воздух слишком разрежен, чтобы создавать значительное акустическое давление на их поверхностях. Для некоторых тонкостенных, легких, подкрепленных конструкций типа панелей самолета акустическое демп- [c.70]

Одним из новых методов, основанных на принципе фазоинвертора , является использование дополнительного излучателя низких частот, смонтированного рядом с обычным громкоговорителем. Диафрагма дополнительного низкочастотного излучателя сконструирована с учетом критической упругости и массы, а такл е нагрузки в корпусе этот излучатель заменяет собой отверстие в обычном корпусе типа фазоинвертор . Он приводится в действие сжатиями воздуха внутри корпуса на низких частотах, увеличивая тем самым излучение низких частот громкоговорителем. Действительно, излучение от тыльной стороны диффузора громкоговорителя подается в фазе в переднюю часть корпуса, увеличивая эффективность низких частот. Природа нагрузки и характеристики дополнительного низкочастотного излучателя подтверждают, что его фазовая характеристика на низких частотах совпадает с фазовой характеристикой низкочастотного громкоговорителя. На высоких частотах корпус акустической системы представляет собой демпфированный закрытый ящик. [c.197]

Отметим, что в этом случае получается комплексная и недиагональная матрица, хотя часто оказывается, что влияние недиагональных членов мало по сравнению с диагональными. Дальнейшая процедура также требует укорочения рядов, но теперь наиболее эффективным методом решения будет использование вычислительных машин для решения системы комплексных матричных уравнений. Здесь это не будет делаться, поскольку наша цель — лишь проиллюстрировать, что можно и чего нельзя сделать прежде, чем приступать к подробному решению этой конкретной задачи. Следует отметить важное обстоятельство несмотря на появление указанного сингулярного выражения в точке х = 1, порядок уравнений задачи не увеличился, в то время как в прямом методе это было не так. Легкость, с которой это решение было получено, указывает на тот факт, что не математический подход создает трудности при учете недиагональных членов в разрешающей матрице (хотя иногда это, конечно, может случиться), а, скорее, отсутствие достаточно полных сведений о механизме демпфирования и о точках его приложения. Что же касается обратного перехода от замера форм колебаний к оценке физической модели механизма демпфирования (что полностью противоположно процессу, описанному ранее), то он исключительно труден в лучшем случае и невозможен — в худшем. Однако для многих эластомеров, полимеров и стекловидных материалов, рассматриваемых в данной книге, разумное количественное математическое описание не только возможно, но и стало весьма совершенным, так что его можно использовать для оценки влияния технологических обработок (для демпфирования) или демпфирующих механизмов (при использовании указанных материалов) на поведение конструкции, шумоизоляцию или акустическое излучение. То же самое можно сказать и о некоторых нелинейных демпфирующих системах типа металлов с высокими демпфирующими свойствами или типа демпферов с сухим трением, хотя при этом существенно возрастают математические трудности, обусловленные учетом нелинейности. [c.29]

Поверхности, излучающие шум. Колебания различных внешних поверхностей двигателя ио-разному влияют на шум, создаваемый двигателем. На рис. 6.84 представлены данные об уровнях шума, создаваемого двигателем и его основными элементами. Для того чтобы снизить уровень шума работающего двигателя, следует уменьшить каждую из основных составляющих. Выявление того, какой именно метод — демпфирование, звукоизоляция или увеличение жесткости — наиболее подходит к той или иной составляющей, требует анализа влияния отдельных характеристик акустического излучения всего шума для рассматриваемого диаиазона частот колебаний. Подход к этой проблеме зависит от динамических свойств конструкции и от того, связан ли шум с обычным или резонансным возбуждением колебаний конструкции. Если динамическая реакция системы связана с обычными вынужденными колебаниями, то демпфирование, как правило, не оказывает какого-либо влияния на систему, и здесь необходимо использовать иные подходы, такие, как увеличение жесткости или введение звукоизо- [c.372]

Стохастические модели. Математическая формулировка и исследование стохастических моделей основаны на методах теории вероятностей, теории случайных функций и математической статистики. Многие задачи прикладной теории колебаний могут быть удовлетворительно сформулированы и решены лишь с использованием стохастических моделей. К ним относятся прежде всего задачи о колебаниях систем, возбуждаемых случайными нагрузками. Примером служат нагрузки от атмосферной турбулентности, пульсаций в пограничном слое, акустического излучения работающих двигателей, морского волнения, транспортировки по неровной дороге и т. п. Многие технологические процессы также сопровождаются случайным изменением динамических нагрузок (например, нагрузки, действующие на элементы горнодобывающих и горнообрабатывающих машин). Случайные факторы помимо нагрузок могут войти в вибрационные расчеты также через парамегры системы. Так, случайный разброс собственных частот или коэ( х))ициентов демпфирования Может оказать сильное влияние на выводы о виброустойчивости. [c.268]

Отверстие корпуса типа фазоинвертор иногда умышленно демпфируется устройством акустического сопротивления (типа ARU фирмы Гудманз — Goodmans). Это устройство не только уменьшает излучение отверстия, но и обеспечивает демпфирование обоих низкочастотных пиковых значений в характеристике и позволяет использовать значительно меньший объем воздуха в корпусе, чем требуется для правильной работы без демпфирования отверстия. [c.198]

Влияние этого демпфирования на амплитуду эхо-импульса можно поддерживать в значительной мере постоянным при по-мощп жидкого акустического контакта искателя (раздел 22.2). Можно также работать целиком в иммерсионном варианте (глава 24). Однако при этом волна в пластинах сильно демпфируется продолжающимся излучением продольных волн в жидкость. [c.372]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...