Затухание упругих волн

Затухание упругих волн обусловливает уширение компонент Мандельштама—Бриллюэна, причем полуширина компоненты равна [c.595]

Для определения прочности стеклопластиков необходимо использовать следующие акустические параметры скорость и затухание упругих волн, частотный спектр и интенсивность прошедшей через материал ультразвуковой энергии. На основе полученных экспериментально числовых соотношений между указанными параметрами и прочностью определенного стеклопластика составляется корреляционное уравнение связи или номограмма для определения прочности. [c.84]

Применение ультразвуковых методов для композиционных материалов из-за сильного затухания упругих волн возможно только при условии снижения частоты в области ниже 1 мГц. Для крупногабаритных конструкций и изделий с толщиной свыше 50—100 мм частотный диапазон в зависимости от типа материала и контролируемого параметра должен находиться в области 50—500 кГц. При контроле физико-механических характеристик для повышения точности измерений необходимы малое затухание и высокая крутизна переднего фронта упругой волны. Однако малое затухание можно получить только на низких частотах (20—200 кГц), а высокую крутизну переднего фронта — на высоких частотах. При контроле дефектов снижение частоты приводит к снижению чувствительности и разрешающей способности, увеличению длительности сигнала (мертвой зоны), а повышение частоты уменьшает диапазон контролируемых толщин. Таким образом, применение ультразвуковых методов для композиционных материалов выдвигает ряд новых требований, осуществление которых приведет к изменению методики контроля, конструкции преобразователей и принципиальных электрических схем приборов. К этим требованиям относятся [c.85]

Это обусловлено тем, что ультразвуковые волны с частотой свыше 1 мГц либо не ввести в контролируемую среду из-за сильного затухания упругих волн и плохого качества поверхности, либо значительно ограничивается диапазон контролируемых толщин. Рентгеновские методы вследствие низкой плотности данных материалов имеют чувствительность при дефектоскопии пропорциональную изменению плотности по отношению плотности металла. Так чувствительность дефектоскопии стеклопластиков будет в. 3—4 раза ниже чувствительности дефектоскопии изделий [c.103]

Выбранные методы позволяют определить непосредственно в изделии большое количество различных физических характеристик таких как скорость и затухание упругих волн (продольных, сдвиговых, поверхностных, изгибных, Лэмба, Лява и др.), коэффициент отражения и преломления упругих волн, угол поворота плоскости поляризации сдвиговых волн, диэлектрическую проницаемость, тангенс угла электрических потерь, коэффициент затухания электромагнитных волн, коэффициенты отражения, прохождения и преломления электромагнитных волн СВЧ и ИК диапазона, которые могут быть использованы при комплексном контроле механических, технологических и структурных характеристик композиционных полимерных материалов. [c.104]

Решение связанной динамической задачи термоупругости, описываемой системой дифференциальных уравнений (1.54) и (1.56), оправдано в тех случаях, когда механическое и тепловое воздействия на тело изменяются достаточно быстро, так что инерционные члены pUj оказываются по значению сопоставимыми с другими членами в (1.54). К таким случаям относятся, в частности, распространение и затухание упругих волн [34], интенсивные импульсные тепловые воздействия на поверхности тела и быстрое изменение мощности энерговыделения в объеме. При импульсных воздействиях, когда характерное время воздействия сравнимо с периодом релаксации при переносе тепловой энергии в материале тела (для металлов 10 с [25]) вместо (1.49) следует использовать обобщенный закон теплопроводности qi + t ji = —ЯТ, , который учитывает конечную скорость переноса тепловой энергии и запаздывание значения теплового потока относительно текущего значения градиента температуры. Тогда из (1.47) вместо (1.56) получим [c.21]

Упругая среда является обратимой. Поэтому в уравнении притока тепла (2.31) следует положить 1 = 0. При сохранении второго слагаемого правой части уравнения (2.31) задача термоупругости будет связанной. Наличие этого члена позволяет качественно описать некоторые наблюдаемые явления, например затухание упругих волн. Однако чаще всего этим членом пренебрегают, и задача термоупругости становится несвязанной можно отдельно решить задачу теплопроводности (2.31), (2.32), (2.33), а затем задачу теории упругости, в которой температура считается известной. [c.23]

Затухание упругих волн звуковой частоты. В ряде работ К. Зинера и его последователей, посвященных проблеме затухания [c.57]

VI.4. ЗАТУХАНИЕ УПРУГИХ ВОЛН [c.173]

В работе [161] рассмотрены вопросы влияния обработки стеклонаполнителя различными гидрофобными материалами на качество стеклопластика, причем критерием качества были выбраны акустические параметры скорость и затухание упругих волн. Исследовано также влияние на эти же параметры содержания стеклонаполнителя и пор кроме того, влияние акустического контакта, для обеспечения которого использовались силиконовое масло и вода. [c.69]

В результате проведенного анализа различных неразрушающих методов было установлено, что наиболее эффективным методом контроля физико-механических характеристик стеклопластиков является импульсный акустический метод. Так, акустические параметры волнового процесса имеют функциональную связь с прочностными и упругими характеристиками, вязкостью, дефектами структуры материалов и другими свойствами. Значительный практический интерес представляют такие акустические параметры, как скорость и затухание упругих волн, спектр излученного и прошедшего через среду сигнала. При этом одним из основных акустических параметров является скорость распространения упругих волн. [c.73]

Для определения коэффициента затухания упругих волн используется методика поверхностного прозвучивания. [c.95]

Интересные результаты по установлению функциональных соотношений были получены в работах [110, 136]. Функциональная связь получена для прочности при растяжении и изгибе со скоростью и затуханием упругих волн. Следует отметить, что более простым и объективным способом контроля прочности является способ, основанный на установлении эмпирической статистической связи между величинами прочности и одним или несколькими физическими параметрами стеклопластиков. [c.127]

Реальные тела никогда не бывают совершенно упругими, так что при распространении в них возмущений часть механической энергии превращается в тепло несколько различных механизмов этих превращений объединены общим названием — внутреннее трение. При прохождении в теле цикла напряжений обнаруживается, вообще говоря, петля гистерезиса кривая напряжение — деформация для возрастающих напряжений не повторяется точно ее нисходящей ветвью. Даже в том случае, когда влияние этого эффекта незначительно при статическом нагружении, оно может быть существенным фактором затухания упругих волн, так как при прохождении импульса давления через материал каждый слой поочередно проходит через такой цикл, а для синусоидальных колебаний число циклов гистерезиса зависит от частоты и может достигать порядка миллионов в секунду. Градиенты скорости, создаваемые волной напряжения, приводят ко второму виду потерь, связанному с вязкостью материала. Природа затухания различна для этих двух типов внутреннего трения, и экспериментальные данные показывают, что оба типа имеют место. [c.8]

Предлагаемая вниманию читателей книга является сокращенным переводом первой в мировой литературе монографии по теории связанной термоупругости, написанной крупным польским ученым В. Новацким. Эта теория (называемая автором книги для краткости теорией термоупругости) учитывает взаимное влияние полей деформации и температуры. Учет такого взаимовлияния представляет интерес только в динамических задачах, где удается обнаружить качественно новый эффект — затухание упругих волн количественный эффект оказывается незначительным. [c.5]

При периодических сжатиях и расширениях, вызываемых прохождением упругих волн, осуществляется переориентация элементарных магнитных областей. Каждый цикл сжатия — растяжения сопровождается необратимыми процессами и приводит к потерям энергии на перераспределение областей самопроизвольной намагниченности. Причем с возрастанием намагниченности и повышением температуры при достижении точки Кюри затухание упругих волн в ферромагнитных металлах увеличивается такое явление называется магнитоупругим гистерезисом. [c.65]

При отсутствии шарнирно-подвешенных деталей Со При определении динамических сил, возникающих при больших длинах цепи, необходимо учитывать изменения, вызываемые направляющими блоками в результате отражения и затухания упругих волн. Динамическую силу 5д в условиях, отличающихся от резонанса, определяют по приближенной формуле [c.47]

Другой особенностью ферромагнитных металлов является возрастание модуля Юнга при их намагничивании, называемое Д -эффектом. Оба эти явления — снижение затухания упругих волн при наложении магнитного поля и ДЕ-эффект, — имеющие общую физическую природу, были исследованы с применением динамического (акустического) метода. [c.375]

Рассмотрим теперь процесс распространения упругих продольных волн в ферромагнитном металле. При периодических растяжениях н сжатиях, вызываемых прохождением волны, происходит периодическая переориентация векторов магнитных моментов областей ири этом каждый цикл растяжение — сжатие сопровождается изменениями ориентации этих векторов (последнее обстоятельство приводит к потерям энергии распространяющихся в ферромагнитном металле упругих волн). Это явление, называемое магнитоупругим гистерезисом, обусловливает большее затухание упругих волн в ферромагнитных металлах. [c.453]

На рис. 273 приведены кривые зависимости затухания упругих волн в чистом никелевом стержне, подвергнутом различной термической и механической обработке, от напряженности внешнего магнитного поля. Кривая I соответствует [c.455]

Затухание упругих волн в поликристаллическом твердом теле можно поэтому выразить такой формулой [c.481]

В настоящее время еще нет исчерпывающих данных, которые позволили бы ответить на вопрос — каковы основные причины затухания упругих волн в монокристаллах играют ли существенную роль гистерезисные явления и потери, связанные с теплопроводностью и вязкостью . Еще не в полной мере ясен вопрос о роли дислокаций в распространении упругих волн, С одной стороны, на дислокациях возможно рассеяние волн, с другой стороны, сами дислокации, по-ви димому, могут возникать при определенных условиях под действием проходящей волны, что имеет, возможно, характер релаксационного процесса. [c.485]

В опытах Г. Ландсберга и А. Шубина исследования проводились на кристалле кварца достаточно большого размера (3,9 х 3,4 х 3,1 см), причем электромагнитная волна (белый свет) направлялась через верхний (горячий) торец к нижнему (холодному) торцу. Температура торцов измерялась термопарами, а интенсивность — в 3-х точках по высоте образца. Зависимость интенсивности от градиента температур определяется от степени затухания упругих волн Дебая в теле. Если размер кристалла мал, упругие волны, ответственные за расстояние, практически не затухают и интенсивность рассеяния не будет зависеть от градиента, даже при большой величине последнего. Этот факт — с точностью до 1 % — и был подтвержден в опытах. [c.97]

При контроле объектов с высоким затуханием упругих волн рекомендуется использовать две рабочие частоты - низкую в диапазоне 20. .. 60 кГц и более высокую -в диапазоне 100. .. 500 кГц. В этом случае высокочастотные каналы используют для обнаружения и оценки АЭ источников. Низкочастотные каналы следует использовать для выявления тех источников АЭ, которые могут быть пропущены из-за большого затухания сигналов АЭ на высокой частоте. [c.314]

Эти волны, отражаясь от внутренней поверхности оболочки, могут вызывать откол материала, т. е. своего рода эрозию внутренней поверхности оболочки. Поэтому для внутреннего слоя целесообразно выбирать материал, по своим свойствам подобный резине, чтобы обеспечить быстрое затухание упругих волн и свести на нет эрозию внутреннего слоя оболочки. [c.123]

Для установления множественной корреляции в качестве механических характеристик могут быть использованы скорость и затухание упругих волн, диэлектрическая проницаемость и тангенс угла потерь, тепло- и температуропроводность, электропроводность и электросопротивление, затухание микрорадиоволн и т. д. Анализ указанных физических характеристик показал, что наиболее оптимальными являются скорость упругих волн и диэлектрическая проницаемость. [c.151]

Еслп усиление превосходит затухание упругих волн в кристалле, наступает самовозбуждение системы, сопровождающееся генерацией когерентных фононов. Увеличение мощности распространяющихся через образец акустич. импульсов в условиях АИР позволило обнаружить ряд новых явлений, имеющих место в когерентной оптике, — ультразвуковые спиновое ахо и самоиндуцироваиную прозрачность. Значительно большее время прохождения акустич. импульса через среду но сравнению с онтич. импульсом даёт возможность получить в этих случаях более точную информацию о механизмах взаимодействия волн ра-зл. природы со средой, При исследовании АПР в кристаллах с нараэлектрич. центрами обнаружено взаимодействие гиперзвука с нараэлектрич, центрами — модуляция диполь-дипольных связей. [c.44]

Неразрушающий контроль внутренней структуры радиопрозрачных изделий, а также текстуры материалов ведут с помощью радиоинтроско-пов, работающих в режиме сканирования. Информация о внутренней структуре материалов содержится в амплитуде, фазе и характере поляризации отраженной или прошедщей волны. Физико-механические свойства материалов (величина зерна, модуль упругости, твердость, текстура и др.) могут определяться акустическими средствами путем измерения скорости распространения и коэффициента затухания упругих волн, характеристического импеданса и др. [c.126]

Затухание упругой волны в Та, А11060 и железе видно из данных табл. 6.4. Зависимость Пне от пройденного волной расстояния следует также прини- [c.199]

Как указывалось выше, термодинамические методы оказываются. необходимыми при решении обширного класса задач механики твердого деформируемого тела. Это задачи, в которых используются понятия работы, количества теплоты, внутренней энергии (вариационные принципы термоупругости, формулировка основных теорем строительной механики при наличии теплового нагружения и т. д.у, решается фундаментальная проблема механики сплошной среды [20], формулируются термодинамические постулаты в теории пластического течения, исследуется механизм затухания упругих волн звуковой частоты и т. д. Большое практическое значение имеют термодинамические методы в теории т рмоползучести и проблеме длительной прочности конструкционных материалов. Рассмотрим коротко некоторые из перечисленных задач. [c.51]

Имеющиеся в настоящее время данные по нелинейностп сульфида кадмия носят, конечно, предварительный характер. Однако они открывают возможность регулировать нелинейные свойства в несколько больших пределах, чем это можно делать, скажем, воздействуя внешними статическими силами на поле дислокаций в металлических монокристаллах, Следует сказать, что отыскание твердого тела с достаточно большой упругой нелинейностью и вместе с тем не очень большим затуханием упругих волн (что, имея в виду фононную вязкость , само по себе противоречиво), по-видимому, позволило бы использовать различные нелинейные акустические устройства в радиотехнике. В настоящее время потери на электроакустическое и аку-стоэлектрическое преобразования, складываясь с потерями на нелинейное акустическое преобразование (большими из-за малости нелинейных модулей исследованных твердых тел), дают настолько большие суммарные потери, что, если и можно говорить о каких-либо приложениях, то только в области мощной радиоэлектроники. [c.347]

Применение акустических средств контроля физико-механических свойств материалов (величины верна, модулей упругости, твердости, текстуры, прочности и т. п.) основано на связи этих свойств с акустическими характеристиками материалов (скоростями распространения и коэффициентами затухания упругих волн, характеристическими имиедансами и т. п.). [c.245]

Поглош.ение (затухание) упругих волн в поликристаллических телах (металлы, сплавы) зависит, вообш,е говоря, от большого количества причин, учесть которые не всегда оказывается возможным. Так, если образец металла получен литьем, в нем имеются поры и трещины, растворенный газ, различные примеси, в особенности в виде окислов на границе монкрис-талликов. Литые металлы, как правило, имеют меньшую звукопроводность, чем прокатанные. В прокатанном же металле возникают остаточные напряжения подобного рода напряжения в еще большей степени возникают при наклепе, например ковке. При прокате возникает некоторая анизотропия упругих свойств, выражающаяся, например, в том, что затухание волн вдоль проката оказывается несколько большим, чем затухание поперек проката. [c.480]

Применение рэлеевской теории рассеяния для объяснения затухания упругих волн в поликристаллах (металлы) было дано американским физиком У. Л эзоном. См. У. М э з о н. Пьезоэлектрические кристаллы и их применение в акустике, ИЛ, Москва, 1952. [c.481]

Плети нагружали давлением воды по трубопроводу с силь-фоном для снижения уровня акустических шумов нагружающего насоса. Обе плети были доведены до разрушения. Разрушение первой плети произошло при 150 атм, второй - при 130 атм. Для измерения АЭ использовали следующую аппаратуру. Шестиканальный прибор АС-6А/М разработан в НПФ Диатон для измерений на магистральных трубопроводах на базе облегченного каркаса КАМАК со встроенным блоком питания оригинальной разработки. Система построена по модульному принципу, в основе которого лежит независимый АЭ-канал. Одним из важнейших вопросов регистрации АЭ на реальных объектах является способ расстановки датчиков (антенн). Расстояния между датчиками антенны определяются затуханием упругих волн в объектах контроля, которое, в свою очередь, определяется геометрической формой объекта контроля, дисперсией волн по скоростям, диссипацией энергии за счет внутреннего трения в материале и потерь энергии за счет излучения в пограничную среду. В данном испытании распространение волн исследовалось как на пустой плети, так и на плети, заполненной водой в системе АС-6А/М были установлены частотные фильтры на диапазон 10-200 кГц. Для регистрации уп-152 [c.152]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...