Особые поверхности и звуковые волны

Особого интереса заслуживает ультразвуковой контроль прочности сцепления 155]. Способ основан на том, что при прохождении ультразвуковых колебаний через материалы, обладающие различной плотностью, часть волн отражается от граничной поверхности раздела. Способ очень чувствителен, так как обнаруживает зазоры до 1 мкм. Если покрытие в отдельных местах отделено от основы, то в возникших воздушных зазорах звуковые волны будут отражены, что регистрируется на экране дефектоскопа. Сравнение опытных образцов с эталоном, прочность сцепления которого известна, позволяет оценить прочность испытуемого покрытия на отрыв. [c.174]

К естественным волноводам (их часто называют каналами) относят различные слоистые среды, ограниченные поверхностями, имеющими большую отражательную способность для звуковых волн. Это моря и океаны, для которых верхней границей является воздух, а нижней— донные отложения. Кроме того, в природе встречаются также волноводы, в которых границы выражены не резко. Эти волноводы образуются в толще атмосферы, а также в море за счет особого распределения значений скорости звука с высотой. При некоторых условиях температура воды и соленость изменяются с высотой так, что на некоторой глубине фазовая скорость имеет минимальное числовое значение. На уровнях, лежащих выше и ниже поверхности с минимумом скорости, среда акустически неоднородна скорость звука с увеличением расстояния от этого уровня увеличивается. В связи с этим звуковые лучи, проходящие через поверхность минимума скорости звука, испытывают рефракцию, в результате чего периодически искривляются. [c.319]

Особые поверхности и звуковые волны 159 [c.159]

Особые поверхности и звуковые волны. Всюду выше в этой статье мы в основном имели дело с непрерывными движениями , иначе говоря, считали, что поле скоростей дважды дифференцируемо. Рассмотрим теперь в области течения поверхность Е = Е( ), такую,- что сами параметры течения остаются непрерывными при переходе [c.159]

Особая поверхность, на которой а О, называется звуковой волной, так как на такой поверхности претерпевает разрыв градиент давления. Относительная скорость распространения П звуковой волны принимается, по определению, за скорость звука (величина П, конечно, меняется при переходе от одной точки Е к другой, так что более правильно называть П местной скоростью звука). Докажем, что так определенная скорость звука совпадает по величине с с=У р1 9)з- Действительно, при а О в силу второго уравнения (51.3) П 0 обращаясь к третьему уравнению [c.162]

Как было отмечено выше, каждая особая поверхность является характеристическим многообразием. Обратное конечно, неверно, однако в любом случае на характеристическом многообразии должны удовлетворяться геометрические условия, определяющие особые поверхности. Предыдущий анализ показывает, что в произвольном течении сжимаемой жидкости существуют два типа характеристических многообразий многообразия первого типа — звуковые волны — касаются конусов (51.7), многообразия второго типа — поверхности контактного разрыва— касаются линий (51.9) различия между многообразиями первого и второго типа указаны в табл. 3. [c.164]

Заслуживает особого рассмотрения случай = 1, Уа = —1, соответ-ствуюш ий распространению звуковых волн в слое жидкости со свободной поверхностью и абсолютно неподатливым дном. Подставляя эти значения для коэффициентов отражения в интегральное выражение (35.7) и производя те же дальнейшие операции, что и для рассмотренного выше случая, мы получаем аналогично (35.16) [c.214]

Чтобы такое устройство обладало возможно большим акустическим к. п. д., нужно в первую очередь свести до минимума потери, связанные с переходом звуковых волн из кристалла в жидкость и с излучением звука в стенки сосуда, содержащего жидкость. Таким образом, встает вопрос о наилучшей связи жидкости с поверхностью кристалла и об уменьшении связи между жидкостью и стенками сосуда. На фиг. 143 схематически изображена конструкция, предложенная Холлом и Фраем. Пьезоэлектрический кристалл К, например колеблющийся по длине кристалл ADP, укреплен в передней стенке сосуда В, изготовленного из бальзового дерева. Задняя стенка сосуда выполнена в виде передвижного поршня Ry отражающая поверхность которого также покрыта бальзовым деревом. Весь сосуд заполнен ртутью, причем при перемещении поршня ртуть может вытесняться в дополнительный объем V через несколько имеющихся сбоку отверстий О. Для устранения слоя воздуха между жидкостью и кристаллом на поверхность последнего наклеена металлическая фольга М толщиной 0,05 мм, причем особые меры принимаются к тому, чтобы и в клее не содержалось пузырьков воздуха. Первые же опыты показали, что в качестве фольги лучше всего применять серебряно-палладиевый сплав (60% Ag [c.129]

Замечания общего характера. В качестве электромеханических преобразователей наиболее известны пьезоэлектрические и магнитострикционные имеются также еще другие типы преобразователей — электромагнитные и электростатические. Последние два типа применяются главным образом для излучения звуковых волн и не представляют большого интереса в области ультразвуковых частот. Пьезоэлектрические кристаллы представляют наибольший интерес в ультразвуковой технике, хотя эффект магнито-стрикции в настоящее время также широко используется, и далее мы остановимся на нем особо. Пьезоэлектрический эффект имеет место для целого ряда как естественных, так и искусственно выращенных кристаллов и состоит в изменении размеров кристалла, если его поверхность получает некоторый электрический заряд. [c.57]

Условия (90,12—13) отвечают наличию у уравнения (90,10) комплексных корней, удовлетворяющих требованиям (90,11). Но в определенных условиях это уравнение может иметь также и корни с вещественными со и kx, отвечающие уходящим от разрыва реальным незатухающим звуковым и энтропийным волнам, т. е. спонтанному излучению звука поверхностью разрыва. Мы будем говорить о такой ситуации как об особом виде неустойчивости ударной волны, хотя неустойчивости в буквальном смысле здесь нет, — раз созданное на поверхности разрыва возмущение (рябь) неограниченно долго продолжает излучать волны, не затухая и не усиливаясь при этом энергия, уносимая излучаемыми волнами, черпается из всей движущейся среды ). [c.475]

Для измерения скорости звука в жидкостях при очень низких температурах или в сжиженных газах используются специальные установки. Бэр [144] первый измерил скорость звука в сжиженном кислороде при атмосферном давлении. Специальная аппаратура для этих измерений описана Липманом [1206]. На фиг. 280 изображен измерительный сосуд и крепление пьезокварца. Сжиженный газ находится в дьюаров-ском сосуде D с плоскопараллельным дном. Через латунную крышку К с резиновой прокладкой, закрывающую сосуд сверху, в жидкость опущена кварцевая трубка, закрытая с обоих концов окошками. К ее нижней части пр1Гкреплен при помощи особого держателя пьезокварц Р. Свет падает сверху сквозь трубку и диффрагирует на звуковой волне. При таком устройстве устраняются искажающие диффракционную картину отражения от поверхности сжиженного газа, всегда неспокойной и не поддающейся полной очистке. Дальнейшее понижение температуры сжиженного газа осуществляется отсасыванием пара через отверстие Л. Измерение давления пара при помощи присоединенного к отверстию В манометра позволяет определить температуру. [c.228]

Под ультразвуковыми колебаниями в акустике понимают такие колебания, частота которых лежит за верхним пределом слышимости человеческого уха, т. е. превосходит примерно 20 кгц. Помимо собственно звуковых колебаний, под которыми обычно подразумевают распространяющиеся в среде продольные волны, к, ультразвуку относят колебания изгиба и сдвига, а также поперечные и поверхностные колебания, если частота их составляет более 20 кгц. В настоящее время удается получать ультразвуковые колебания с частотой до 10 кгц. Область ультразвуковых колебаний охватывает, следовательно, приблизительно 16 октав. В длинах волн это означает, что ультразвуковые волны занимают диапазон, простирающийся в воздухе (скорость распространения звука с=330 м1сек) от 1,6 до 0,3- 10 см ), в жидкостях (с 1200ж/се/с) от 6 до 1,2-10" сж и в твердых телах (с 4000 м1сек) от 20 до 4 10" см. Таким образом, длина наиболее коротких ультразвуковых волн по порядку величины сравнима с длиной видимых световых волн. Именно малость длины волны обусловила особые применения ультразвука. Он позволяет без помех со стороны ограничивающих поверхностей и т. п. проводить многие исследования, в особенности измерения скорости распространения звука, в гораздо меньших объемах вещества, чем это допускают ранее применявшиеся колебания слышимого диапазона. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...