Энергия упругой волны

Из дальнейшего анализа ( 5) станет ясно, что энергия упругих волн в кристалле является квантовой величиной, и по аналогии с фотоном квант энергии упругой волны называют фононом. [c.210]

ЭНЕРГИЯ УПРУГОЙ волны [c.371]

VI.3. ЭНЕРГИЯ УПРУГИХ волн [c.167]

Коэффициент поглощения энергии упругих волн. В реальных жидкостях и газах волновой процесс сопровождается рассеянием энергии упругой волны, так что по мере удаления от источника интенсивность плоской волны убывает. Это происходит как за счет необратимого превращения механической энергии в энергию молекулярного движения среды, так и за счет рассеяния энергии волны на различных неоднородностях. [c.173]

Vin.2. ПОГЛОЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ УПРУГИХ ВОЛН В ВЯЗКИХ И ТЕПЛОПРОВОДНЫХ ЖИДКОСТЯХ [c.374]

Заметим, что в классе из этого примера отображение w s- w некорректно малая погрешность измерения сигнала ш в может повлечь за собой большие погрешности в определении хю и, следовательно, в прогнозе волны цунами Чтобы избежать этого, нужно в классе единственности W при помощи некоторых дополнительных условий выделить подкласс корректности. Результаты М. М. Лаврентьева [17] делают естественной гипотезу, что корректность можно обеспечить условием ограниченности сверху энергии упругих волн заданной наперед постоянной о. Величина Ео оценивается из физических соображений как энергия землетрясения. [c.330]

Для уменьшения вибраций конструкции рекомендуется иногда оградить ее от передачи ей энергий упругих волн, распространяющихся от источника, путем установки экранов из материа- [c.8]

I Е /2Е пропорционален частоте со (здесь Е среднее значение диссипации энергии, Е — полная энергия упругой волны). Указанная зависимость наблюдается в довольно широком диапазоне частот примерно от 10 до 10 колебаний в секунду. [c.305]

Объясняется это тем, что волны напряжений и деформаций распространяются в шаботе с конечной скоростью с = / /р (для стали с я 6200 м/с), и поле скоростей смещения частиц вначале неоднородное. Спустя (3—5) То поле скоростей успевает выровняться и стать однородным, а потенциальная энергия упругих волн переходит в кинетическую энергию отскока с учетом которой и получены формулы (27.34) и (27.35). Для расчетов г д жестких ударов при tц < (3—5) То этими формулами пользоваться нельзя. [c.362]

Хотя такого рода тепловая релаксация и возможна в поликристаллическом теле типа металла, однако в ультразвуковом диапазоне частот основные потери энергии упругих волн определяются явлениями гистерезиса и рассеяния. [c.485]

Распространение упругих высокочастотных волн происходит по аналогии с законами геометрической оптики, т.е. по законам отражения и преломления света. Если между искательной головкой и поверхностью контролируемой детали из стали будет воздушной зазор, то от него отразится вся энергия упругих волн. Зазор между преобразователем и контролируемым изделием должен быть заполнен контактной жидкостью. Для этого между искательной головкой и проверяемой деталью наносят тонкий слой минерального масла, что позволяет ввести в металл 10... 12% излучаемой головкой энергии. [c.286]

Первым экспериментальным доказательством квантования энергии упругих волн явилось наблюдение того, что вклад решетки в теплоемкость твердых тел (гл. 6) всегда приближается [c.172]

Когда отраженный импульс достигнет кристалла, последний преобразует механическую энергию упругой волны в электрическую энергию с той же частотой. Приемная схема, настроенная на собственную частоту кристалла, усиливает электрическую энергию. [c.95]

При Других типах волн в упругом теле, например, при распространении продольных или изгибных волн, нормальные перемещения поверхности тела существуют и имеет место взаимодействие тела с жидкостью. Взаимодействие это проявляется в том, что на поверхности тела возникает дополнительная нормальная нагрузка — реакция жидкости, определяемая нормальной составляющей движения поверхности тела, а в жидкость излучаются волны давления, уносящие часть энергии упругой волны. [c.284]

Здесь и далее амплитудные коэффициенты трансформации R снабжены индексами вверху первый указывает тип падающей волны, второй — трансформированной. Учитывая явный вид Д , Rfi, легко убедиться, что Pxi = Рхг. Коэффициенты трансформации энергии упругой волны в энергию электромагнитных волн имеют вид [c.86]

Энергия упругой волны в твердом теле квантуется точно так же, как энергия электромагнитной волны в полости. Квант энергии упругой волны называется фононом. Тепловое среднее число фононов в упругой волне с частотой со определяется, как и для фотонов, функцией распределения Планка, введенной в гл. 15 [c.222]

Тд и — 7 И 19 — времена релаксации анизотропии, соответствующие узкой и широкой частям крыла и — энергия упругих волн в 33, потенциальная энергия молекул в электрическом поле [c.14]

С другой стороны, изучение вопросов теплоемкости твердого тела привело Дебая [25] к плодотворной идее о том, что энергию, приходящуюся на все ЗЛ степеней свободы связанных атомных осцилляторов твердого тела, можно рассматривать как энергию ЗЫ нормальных упругих волн. Таким образом, Дебай рассматривает энергию теплового движения твердого тела как энергию упругих волн. С этой точки зрения флуктуации есть результат интерференции дебаевских волн. Но Дебай в этой работе не рассматривает и не упоминает о проблеме рассеянного света. [c.83]

Энергия упругих волн [c.142]

Поэтому при увеличении площади до таких значений, при которых нагрев воды в межэлектродном промежутке составляет всего 100-200 С в соответствии с формулой (1.30), эта площадь не будет определять действительную степень нагрева. "Холодные участки сферической площади в этом случае будут только увеличивать потери на нагрев жидкости, не участвующей н образовании акустических эффектов. Это явление хорошо известно в технике сильных токов. Количественные закономерности, полученные в этой серии экспериментов, представлены на рис. 2.7. В полном согласии со сделанным предположением ведут себя кривые А( ), суммарная акустическая энергия упругой волны E(S) i другие параметры упругого импульса P(t) Большая крутизна кривой E(S) в окрестности экстремума лишний раз свидетельствует о необходимости тщательного контроля не только за величиной Alf но и S в процессе эксплуатации электроискрового источника. [c.64]

Из рисунка следует, что при переходе от рабочей нагрузки к холостым оборотам значение энергии упругих волн в горной породе в процессе разгрузки забоя закономерно уменьшается. В то же время энергия упругих 8-волн в бурильной колонне возрастает при разгоне турбобура до холостых оборотов за счет исчезновения контакта с горной породой, и, следовательно, отсутствия условий для передачи энергии воздействия горной породе. [c.206]

Акустическую эмиссию вызывают процессы, характеризующиеся высокой скоростью локальных изменений напряжений в материале. К ним относится движение дислокаций, изменение их скорости, изменение формы дислокаций. Высокая энергия упругих волн возникает при коллективном движении дислокаций, их торможении у препятствий, которое сопровождается быстрыми местными сдвигами. Источниками могут служить синхронные повороты узлов решетки (двойникование) фазовые превращения, сопровождающиеся либо локальными изменениями объема, либо сдвиговыми смещениями процессы трения, которые связаны как с пластической деформацией микронеоднородностей поверхности, так и с образованием (нарушением) зон контакта. Скачкообразное образование новых поверхностей, создающих волны, может происходить при коррозии, коррозионном растрескивании, охрупчивании в виде эффекта Ребиндера. [c.11]

Полученные распределения продольных смещений для стали (V = 0,29) приведены на рис. 3.3, где И о - максимальная амплитуда смещения. Из рисунка видно, что при повышении частоты форма распределения все более отличается от плоской. Особенно резкий спад амплитуды на краях наблюдается в области (1/1 Со 0,6, что соответствует максимальной дисперсии скорости распространения первой продольной волны. При дальнейшем увеличении й/ Со, амплитуда колебаний в центре убывает по сравнению с краями (пунктирная кривая на рис. 3.3). Основная часть энергии упругой волны распространяется по периферии стержня (вновь скин-эффект ). [c.59]

Если состояние твердого тела далеко от равновесного, возможны процессы лавинного типа, при которых за малый промежуток времени в процесс вовлекается большое количество элементарных событий. Энергия возникающей упругой волны может на много порядков превосходить энергию упругих волн при непрерывной АЭ. Число отдельных энергетических скачков при этом существенно меньше, влияние каждого предыдущего акта на последующий становится существенным и процесс возникновения упругих волн уже нельзя рассматривать ни как непрерьшный, ни как стационарный. Подобная эмиссия, характеризующаяся дискретностью и большой амплитудой регистрируемых со -бытий, получила название дискретной. [c.162]

В подразд. 6.2 достаточно подробно описано формирование структуры аустенитного шва с транскристаллитным строением, обусловливающим существенную анизотропию свойств металла шва. Показано, что по аналогии с кристаллоакустикой вследствие анизотропии возникают волны трех типов — продольная и поперечные быстрая 5Я-типа и медленна. SV-гтя, векторы которых взаимно перпендикулярны, причем их фазовые скорости не равны. Кроме того, вектор Умова, определяющий направление переноса энергии волной, в общем случае не совпадает с направлением волнового вектора. Наименьшее ослабление энергии упругих волн и их отклонение от прямолинейности наблюдаются, когда угол между осью кристаллита и направлением распространения составляет 45°. [c.348]

Линейный электромеханический преобразователь — пьезоэлектрик— широко используется в устройствах, преобразующих в результате обратного пьезоэффекта высокочастотный электрический ток или в энергию упругих волн, или в механическое вращение ротора двигателя, или в поступательное перемещение магнитной ленты в видеомагнитофоне и др. За счет прямого пьезоэффекта механические колебания превращаются в электрические сигналы, которые удобно анализировать, преобразовывать, усиливать и т. п. [c.140]

Изучение механизма диссипации энергии упругих волн в твердых телах составляет одну из интереснейших проблем механики сплошной среды. В большинстве практически важных случаев твердые тела имеют зернистую структуру, т. е. представляют собой систему, состоящую из объектов макроскопических размеров. При распространении достаточно длинных волн, в которых характерный размер возмущенной области намного больше размеров отдельных частей, составляющих твердое тело, среда может рассматриваться в среднем как однородная. Диссипация энергии усредненного движения в такой среде будет происходить на мак-роскопическом уровне , поэтому традиционные представления, основанные на молекулярном перемешивании, не могут быть в этом случае непосредственно использованы. В связи с этим изучение конкретных механических моделей различных сред представляет несомненный интерес (Л. Кнопов и Г. Макдоналд, J. Geophys. Res., 1960,65 7,2191—2197). Лишь после тщательного анализа механизма диссипации энергии станет возможной формулировка физически обоснованных уравнений движения, описывающих распространение волн в твердых телах. [c.305]

В гидроимпульсно.м прессе для передачи энергии упругой волны используется твердое тело—плунжер со штампом, который находится в контакте с обрабатываемым материалом [см. (42.10)1. Для гидроимпульсных автоматов удобна схема В, в которой упругая волна может разветвляться на несколько потоков, воздействуя на поршни исполнительных механизмов. [c.539]

Большое значение для развития теории рассеяния имели работы Л. Мандельштама, который показал, что теория флуктуаций плотности Эйнштейна приводит к результатам, аналогичным теории Дебая для теплоемкости твердого тела (она достаточно подробно изложена в первой части курса, 4.2, стр. 236). Напомним, что по теории Дебая энергия, приходящаяся на ЪМ степени свободы осцилляторов твердого тела, рассматривается как энергия ЪМ упругих волн, т. е. энергия теплового движения в твердом теле принимается эквивалентной энергии упругих волн. Рассеянный свет в этом случае рассматривается, как результат дифракции электромагнитиых волн на упругих дебаевских волнах. [c.96]

Энергия колебаний решетки, или энергия упругой волны, является квантовой величиной. Квант энергии упругой волны называется фононом, который назван так по аналогии с фотоном— квантом энергии электромагнитной волны (рис. 5.1). Вспомним вначале историю возникновения понятия фотон . Почти все концепции, используемые в применении к фотонам, например концепция корпускулярно-волнового дуализма, в равной степени хорошо подходят и к фононам. Звуковые волны в кристаллах можно рассматривать как распространение фоно-пов. Тепловые колебания атомов в кристаллах можно рассматривать как термическое возбуждение фононов, по аналогии с термическим возбуждением фотонов, из которых состоит излучение абсолютно черного тела, [c.171]

До сих пор мы пренебрегали диссипацией энергии упругих волн. В действительности всегда имеют место необратимые процессы, приводящие к поглощению энергии волн и переходу ее во внутреннюю энергию среды. Учет обусловленных зтим эффектов составляет первую задачу настоящего параграфа. Поглощение приводит не только к уменьшению амплитуды сигнала по мере распространения, но и меняет его форму оно может существенно сказываться на коэффициентах отражения и прозрачности. [c.142]

В металле, где имеется большое количество электронов проводимости, взаимодействие их с гиперзвуковой волной также может возникать за счёт возникновения локальных (местных) электрич. полей при колебаниях ионов решётки. Так, напр., при прохождении продольной УЗ-вой волны цепочки положительно заряженных ионов сжимаются и растягиваются. При этом меняется плотность отрицательно заряженных электронов и их энергия. После отклонения энергии электронов от её среднего значения это значение восстанавливается, но не сразу, а в течение нек-рого времени — времени релаксации. Происходящий здесь релаксационный процесс в определённой степени аналогичен релаксационному процессу, к-рый происходит при распространении УЗ-вой волны в диэлектрике (см. Релаксация), а энергия упругих волн также переходит в тепло. Затухание упругих волн в металлах оказывается пропорциональным частоте, поэтому этот эффект сильно сказывается в области Г. Электронный характер затухания упругих волн в металлах проявляется, в частности, в том, что коэфф. затухания в сильной степени зависит от внешнего магнитного поля. Изучение затухания Г. в металлах, обусловленного электронами проводимости, позволяет получить важные характеристики металлов (время релаксации, поверхность Ферми, энергетич. щель в сверхпроводниках и др.). [c.88]

А изотропно и пропорционально энергии упругих волн рассматриваемого интервала, а эта энергия в свою очередь пропорциональна абсолютной температуре и 2аСТ (С — постоянная). Подставляя это значение и в (33.1), получим [c.403]

Дело в том, что процесс преобразования электрической энергии в акустическую имеет ту особенность, что при достижении на электродах спаркера напряжения / i i(0,1-0,2) /р оставшаяся на емкостях часть энергии вносит пренебрежимо малый вклад в величину полной излучаемой акустической энергии, Эта особенность проявляется тем более ярко, чем больше величина С при фиксированной (У и особенно сильно - при искровом р>азряде искровой разряд переходит в дуговой с низким коэффициентом преобразования в энергию упругих волн. Положи--гельной стороной такого эффекта является увеличение КПД накопителя энергии из-за значительного остаточного напряжения на накопительных емкостях к началу нового цикла заряда или при прочих равных условиях уменьшение времени заряда при равном КПД зарядной схемы. [c.33]

Поглощение упругих волн рассмотрено в ряде экспериментальных работ [27, 36, 37]. В работе [27] изучались скорости продольных и поперечных волн с целью анализа поглощения упругих волн в флюидонасыщенных песках при эффективных давлениях 5-60 МПа. Рассмотрено соответствие данных лабораторных измерений теоретическим моделям, основанным на нескольких гипотезах о поглощении. Показано, что поглощение в сухих и флюидонасыщенных песках при низких давлениях определяется, главным образом, трением в зонах тонких трещин и на границах зерен, а при высоких давлениях отмечается повышение влияния флюида на поглощение ультразвуковых волн. В работе [36] исследовано влияние тонкой слоистости на затухание продольной волны, распространяющейся в пороупругой среде. Рассмотрены два главных механизма затухания упругой энергии в указанной среде рассеяние на тонких слоях и поглощение, связанное с вызванным движением флюида в слоях при прохождении упругих волн. Показано, что совместное влияние (рассеяния и поглощения) на затухание можно определить путем суперпозиции известных решений. Результаты численного и физического моделирования удовлетворительно совпадают. В работе [37] приводится оценка затухания ультразвуковых волн при прохождении через пологие разломы в различных геологических условиях. Определена количественная зависимость ослабления энергии упругих волн от параметров разлома и проведено сопоставление экспериментальных и расчетных данных. [c.39]

На третьем этапе (от 13 мин и далее) отмечается общее возрастание давления, на фоне которого наблюдаются локальные падения давления. При сопоставлении графиков (рис. 5.1) наглядно видно, что локальным уменьшениям давления предшествуют максимальные выбросы энергии упругих волн, обусловленных образованием трепщн, вероятно, горизонтального типа, по которым резко возрастает фильтрация флюида от зоны с повьпденным пластовым давлением. Максимум СЭ (I 21 мин) связан с образованием магистрального канала, обеспечивающего хорошую гидродинамическую связь скважины с пластом (за пределами околоскважинной зоны). [c.174]

Правая часть равенства есть сумма значений энергии упругих волн в колонне Ек и горной породе Е . Энергетические потери Е от- не рассматриваются в силу изложенных выше причин. Пример распределения энергии упругих колебаний, распространяющихся в породе Е и колонне Е , при разных осевых нагрузках показан на рис. 6.17. При этом отмечается, что Е = Е = Е - onst. [c.209]

В 1989 г. Г.Г. Черный опубликовал интересную статью [37], посвященную исследованию аномального режима проникания высокоскоростных микрочастиц в твердую мишень. Эта статья была стимулирована экспериментальными исследованиями, в которых рассматривалось проникновение пучка микрочастиц размером 10-100 мкм, создаваемого и ускоряемого взрывной ударной волной до скорости 2 км/с, в металлическую мишень. Было обнаружено, что частицы проникают в мишень на расстояние, превышающее их размер в 100-1000 раз. Г.Г. Черный показал, что при этих условиях проникание частицы в мишень сопровождается образованием микротрещин, а материалы частицы и мишени можно рассматривать как упругие. Было предложено упрощенное уравнение энергии для частицы, в котором учитывались энергия образования поверхности микротрещины и сила сопротивления частицы при ее движении и не учитывались, вследствие малого времени движения частицы в мишени, унос энергии упругими волнами и термоэффекты. На основе этого уравнения найдена глубина про- [c.7]

АКУСТИЧЕСКИЙ ПАРАМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС электронный (АПР), избирательное поглощение энергии упругих волн (фононов) определ. частоты в парамагн. кристаллах, помещённых в пост. магн. поле. АПР тесно связан с обычным электронным парамагнитным резонансом (ЭПР). Передача акустич. энергии парамагн. ч-цам при АПР происходит посредством спин-фононного взаимодействия, к-рое осуществляется путём модуляции акустич. колебаниями внутрикристалли-ческих полей (электрич. пли магнитных). Возбуждение в парамагн. кристалле, помещённом во внешнее магн. поле акустич. колебаний с частотой V, удовлетворяющей условию "а — [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...