Распространение колебаний в однородной упругой среде

РАСПРОСТРАНЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ В ОДНОРОДНОЙ УПРУГОЙ СРЕДЕ [c.357]

Делаем вывод из предыдущего исследования заданное гармоническое колебание (4.13) возможно в однородной упругой среде. Амплитуда А произвольна длина волны I и период колебания Г могут быть также различны, но скорость распространения продольной волны У = у, согласно уравнению (4.17), есть величина [c.98]

Заметим, что подобным же образом распространяется фронт любой (квазипродольной дРУ, квазипоперечных qSV, qSH) волны, возбуждаемой в анизотропной (однородной) упругой среде. Учитывая отношение (1.13), указывающее, что фазовая скорость элемента фронта является проекцией его лучевой скорости на направление нормали п, рис. 1.7 дает возможность сделать важный практический вьшод измерения в кубических образцах с плоскопараллельными гранями, помещенных между плоскими (локально-плоскими) излучателями и приемниками, позволяет независимо от ориентации элементов и типа симметрии среды, измерять фазовую скорость распространения колебаний. [c.29]

Определяя скорость распространения ультразвуковых волн и пх затухание, можно определять интересующие нас свойства среды. Так, например, в однородной среде скорость распространения звука зависит как от плотности этой среды, так и от ее упругости. Самые незначительные примеси, например следы углекислоты пли водяных паров в воздухе, могут заметно изменить величину скорости распространения звуковых волн. Величина поглощения ультразвука при его распространении также зависит от свойств среды и, кроме того, от частоты колебаний. Эти свойства ультразвука позволяют с успехом применять его для контроля состояния и определения структуры различных сложных сред, не разрушая их п не нарушая их структуры, а возможность получения тонких, остронаправленных ультразвуковых пучков позволяет проводить этот контроль в строго определенном направлении. [c.59]

Распространение звука в твердом теле представляет собой упругую колебательную деформацию отдельных его участков. Колебательная энергия поглощается твердым телом, превращаясь в теплоту, причем величина ее поглощения для однородных сред пропорциональна квадрату частоты. Сварка происходит при пропускании колебаний ультразвуковой частоты через прижатые одна к другой детали вследствие нагрева и механического воздействия самих колебаний. Регулируя акустическую систему, можно обеспечить такое положе- [c.332]

Линейные короткие волны разных типов обычно распространяются с разными фазовыми скоростями. Однако иногда их скорости могут и совпадать. Например, встречаются поперечные и продольные плоские волны, бегущие в однородной анизотропной упругой среде с одной и той же фазовой скоростью в одном и том же направлении. Точнее, колебания среды в таких волнах имеют более одной степени свободы, а их разделение на продольные и поперечные в анизотропной среде условно. Другой аналогичный пример — световые волны различной поляризации в анизотропном кристалле, распространяющиеся с одинаковой скоростью в одном и том же направлении. Преломление таких волн необычно и называется в физике конической рефракцией Гамильтона. Математическое объяснение этого явления состоит в том, что направление распространения лучей в такой волне определено неоднозначно — всевозможные лучи, выходящие из данной точки, заметают конус. [c.302]

В качестве яркого примера среды с неидеальной инерционностью масс рассмотрим зернистые сейсмические среды, пропитанные жидкостью или газом, макроскопически принимая эту среду за однородную. В этом случае жидкость и газ, заполняющие все поры среды, создают дополнительную упругость и инерционность среде, лишь частично участвуя в передаче упругих колебаний, распространяющихся по скелету, так как в местах контактов зерен при распространении упругой волны (например сжатия) происходит выдавливание жидкости и газа в стороны от контактов. При этом жидкость и газ будут создавать не только упруговязкое (неидеально упругое) сопротивление, но и инерционно- [c.252]

Колебательные свойства упругой однородной и изотропной среды определяются следующими параметрами плотностью материала р, модулем Юнга Е, модулем сдвига ц, коэффициентом Пуассона V, удельным волновым сопротивлением ш, скоростью распространения продольных колебаний упругой волны с и коэффициентом затухания р. Скорость распространения продольных колебаний с непосредственно связана с этими параметрами. В ограниченной среде, если длина волны % в системе больше диаметра волновода й, с = [c.6]

В однородной слабоизотропной трансверсально-изотропной среде ) возбуждаются и распространяются волны трех типов квазипродольная qP, со смещениями в волне, по направленности близкими к направлению распространения, квазипоперечная дЗУ— со смещениями, лежащими в плоскости, проходящей через ось симметрии среды и qSH со смещениями, лежащими в плоскости симметрии среды (или близко к ней). Центральные сечения поверхностей волнового фронта типов цР, д5У и д8Н приведены на рис.1.3а,б. Кривые / = 1, / = 2, соответственно относятся к фронту волны дР и д8У, а кривая / = 3. — к фронту волны 5Н. Прямые, соединяющие точки О и, например, М, М2, Л/з. являются лучами, по которым отсчитывается гак называемая лучевая скорость распространения колебаний Ур, Однако константы упругости [c.25]

В первом разделе данной главы отыскиваются макроскопически сплошные однородные (механические или электрические) модели рассмотренные Гутенмахером и автором (Гутенмахер, 1949 Ивакин, 1958), неидеально упругих сред с последействием, вязкостью и остаточными деформациями при помощи уравнений движения, приписываемых этим средам, и условий однозначности. Частично проделано в работе (Ивакин, 1950). Найденные модели, подчиняющиеся аналогичным (по отношению к исходным средам) уравнениям движения и условиям однозначности, по существу являются решающими устройствами непрерывного действия [электроинтегратором в случае электрических моделей (Гутенмахер, 1949)], которые позволяют исследовать, моделировать, явления распространения упругих волн в поглощающей среде не только для синусоидального, но и для импульсного режима колебаний особенно. [c.214]

Рассматривая основные типы структур ортотропных ПКМ, нетрудно убедиться, что все они являются комбинацией укладки однонаправленного слоя. Поэтому изучение ОС представляет значительный интерес для количественной оценки параметров структуры других типов ПКМ. Рассмотрим основные предпосылки распространения упругих волн в подобной среде. Следует допустить, что данная среда в отношении низкочастотных ультразвуковых упругих колебаний (20—200 кГц) является однородной, так как длина волны ультразвуковых колебаний (УЗК) значительно больше размеров поперечного сечения волокна. Согласно принципу Гюйгенса, каждую точку заданного фронта волны, распространяющейся в ортотропной среде в момент времени можно представить в виде элементарного источника колебаний. Положение фронта волны в момент tg dt может быть представлено огибающей с радиусами волновых фронтов от элементарных источников (точек среды), равными и, dt. [c.113]

Ультразвуковая дефектоскопия оспоъйна на использовании упругих колебаний, главным образом ультразвукового диапазона частот. Нарушения сплошности или однородности среды влияют на распространение упругих волн в изделии или на режим колебаний изделия. Если, например, внутри отливки [c.547]

М. X. Ильясовым и Д. И. Исаевым [29,30], Д. И. Исаевым [31] рассмотрены задачи о нестационарных колебаниях под действием поверхностного давления полупространства, составленного из чередующихся двух однородных слоев, либо имеющего один армирующий слой, либо покрытого тонким упругим слоем. Используется метод малого параметра, который характеризует степень различия свойств материалов сред. Задача о распространении продольных упругих волн в многослойном полупространстве рассмотрена также 1VI. Б. Расуловым [53 . [c.360]

Однако все эти методы базируются в основном на исполь-зорании геометрической (лучевой) трактовки и не учитывают волновой природы упругих колебаний почвы. Законность этого способа не всегда ясна, тем более, что в ряде случаев получаемые данные относятся к слоям, залегающим на глубине 50— 00 м, в то время как длины продольных волн, первыми вступлениями которых пользуются, имеют величину того же порядка. Тем не менее, полученные данные в большом числе случаев достаточно хорошо согласуются с результатами бурения. Выяснение этих вопросов составляет весьма важную задачу для прикладной сейсмологии. Построение волновой теории распространения упругих волн при наличии границ раздела представляет собой задачу чрезвычайной сложности. Существование нескольких типов упругих волн продольных, поперечных и поверхностных, а также трансформация волн крайне осложняют задачу даже для изотропных и однородных сред. Достаточно сказать, что задача о дифракции упругих волн. [c.436]

Наблюдаются ли аналогии рассмотренного эффекта в поведении акустического волнового поля в других системах наблюдения Наиболее полным аналогом является сейсмическое волновое поле, получаемое при изучении строения верхней части разреза методом преломленных волн (МПВ). Аналогия волновых полей обусловлена подобием строения среды и систем наблюдения. В случае скважинных акустических измерений среда имеет субвертикальную скоростную зональность, обусловленную вышеизложенными причинами, а при наземных сейсмических -субгоризонтальную скоростную зональность, обусловленную вертикальной слоистостью среды. Это принципиальное подобие сред обеспечивает однородность распространения упругих волн сейсмического и акустического диапазонов. Образ сейсмического волнового поля, получаемого в МПВ, иллюстрируется выше на рис. 1.2 (Глава 1), где представлены результаты сейсмического волнового зондирования на удалении до 5 км от источника упругих колебаний. Если в этом поле вырезать вертикальный участок в интервале удалений от 2000 м до 2500 м, то в его верхней части получим полную аналогию поля, наблюдаемого многоэлементной акустической системой (рис. 3.23). Поэтому для интерпретации изменения скоростей в последующих фазах в акустическом поле могут быть использованы модели интерпретации, применяемые в МПВ. [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...