Ультразвуковые эксперименты

Бриллюэна — Мандельштама по порядку величины близка к ширине релеевской компоненты. Ультразвуковые эксперименты показывают, что вблизи критической точки затухание звука сильно возрастает [168]. Поэтому в этой области следует ожидать увеличения ширины линий Бриллюэна — Мандельштама. [c.135]

Следовательно, при увеличении концентрации примесей поглощение должно уменьшаться и в пределе й а- 0. Однако было показано [44], что роль примесей не сводится только к появлению дополнительного канала рассеяния тепловых фононов и что такая простая трактовка ведет к противоречию с экспериментальными результатами. А именно для проверки столь интересного факта, как уменьшение поглощения, в работе [47] было исследовано поглощение продольного звука частоты 649 МГц в германий-кремниевом сплаве при 300 К. Для направления распространения [100] поглощение в Оед оз было только на 13% меньше, чем в чистом кремнии. Изменение в т может быть определено независимо по измерению теплопроводности х при использовании приближенного выражения и=СЛ/3. Теплопроводность сплава была в 8,5 раза меньше, чем в чистом кремнии, и, таким образом, т, определенное этим методом, явно не подходило для объяснения ультразвуковых экспериментов. [c.259]

Вообще говоря, динамическая поляризация, возникающая благодаря диполь-дипольному взаимодействию между электронным и ядерным спинами, могла бы быть получена, если было бы возможно создать ультразвуковые колебания достаточно большой интенсивности в микроволновом диапазоне. Этот эффект отличается от описанного в 8, где одновременное переворачивание двух ядерных спинов происходило под действием сильного магнитного радиочастотного поля, вызывающего запрещенный переход. Поэтому для постоянной амплитуды радиочастотного поля, т. е. для постоянного значения запасенной энергии, вероятность перехода при увеличении резонансной частоты уменьшается, как В ультразвуковом эксперименте, при постоянном значении запасенной энергии РД0 — амплитуда колебаний, относительное смещение [c.391]

Другая особенность гипотетического ультразвукового эксперимента состоит в том, что соответствующие вероятности переходов могут (в противоположность квадрупольным переходам) быть легко вычислены точно, если известны ультразвуковые амплитуды. Наоборот, измерение скоростей ультразвуковых магнитных переходов дало бы информацию об интенсивности колебаний, которая могла бы затем использоваться для интерпретации результатов по квадрупольным ультразвуковым переходам, наблюдавшимся в тех же кристаллах. Примером такого рода может служить фтористый литий. Приведенные соображения оказываются не справедливыми, если между ядерными спинами существуют косвенные взаимодействия через электроны, так как их зависимость от относительных положений ядерных спинов обусловливается перекрытием электронных волновых функций и не может быть выражена простым образом. [c.391]

Теперь разработана техника измерения поглощения в кристаллах на частотах гц акустическим способом [436, 575, 576]. Но еще до этих существенных успехов в технике ультразвукового эксперимента Мандельштам [570] предложил принципиально новый способ измерения затухания звука в твердом теле и жидкостях, представляющий большое научное значение и не утративший сегодня практической ценности. [c.402]

Таким образом, с помощью сейсмоакустических наблюдений оказывается возможным контролировать весь ход развития оползневого процесса, в том числе-на стадии его подготовки. Основные закономерности изменения скоростей упругих волн при развитии оползневого процесса по данным модельных ультразвуковых экспериментов, а также при искусственной активизации оползня видны из рис. 92. [c.229]

С целью обоснования тех или иных положений, используемых при разработке методов расчета реактивных напряжений, был проведен ряд экспериментов и соответствующих расчетов по определению реактивных напряжений, вызванных сваркой шту-деров и заделок, а также сваркой пластин, заделанных в жесткой раме. Поскольку реактивные напряжения равномерно распределены по толщине свариваемых листов, можно было использовать любые методы измерения напряжений по поверхности соединения, а также ультразвуковой метод, определяющий среднеинтегральные по толщине листа напряжения. [c.310]

Ультразвуковой метод определения сварочных остаточных напряжений основан на зависимости скорости распространения ультразвуковой волны в металлах от напряженного состояния в них. Измеряют скорости распространения ультразвука на отдельном участке металла до сварки и после сварки, и по изменению скорости судят о значении остаточного напряжения. При измерении остаточных напряжений в шве и околошовной зоне неоднородность свойств может приводить к погрешностям результатов. Положительным свойством данного метода, так же как магнитоупругого, следует считать мобильность проведения экспериментов, не требующих больших подготовительных работ. [c.424]

Важно отметить, что в ходе экспериментов было также установлено скорость распространения продольных ультразвуковых волн в различных направлениях проката различна. [c.343]

Однако при эксперименте были получены несколько иные результаты. На образцах с некачественным сплавлением наблюдается значительный эхо-сигнал от границы раздела баббит-сталь и донный эхо-сигнал с амплитудой на 20—25 дБ меньше. На образцах же с качественным сплавлением эхо-сигнал от границы сплавления имел очень незначительную амплитуду или отсутствовал, а донный эхо-сигнал также не наблюдался или имел малую амплитуду. Это можно объяснить тем, что отраженные от противоположной поверхности образца ультразвуковые колебаний имеют энергию, недостаточную для преодоления границы сталь-баббит. Таким образом, установлена возможность ультразвукового контроля качества сплавления баббита в под- [c.261]

На рисунке представлены теоретическая и экспериментальная зависимости амплитуды ультразвуковых колебаний от температуры для железа. Экспериментальные данные взяты из работы [6]. Имеет место качественное согласие теории с экспериментом. Выше температуры Кюри железо становится парамагнетиком и произ-31 [c.118]

Даже хорошо отожженные металлы содержат большую плотность дислокаций, оцениваемую приблизительно 10 —10 см 2. При пластических деформациях металлов плотность дислокаций значительно возрастает и может достигать 10 —10 см- и выше. Однако плотность дислокаций увеличивается не только при пластических деформациях статического нагружения. Большинство экспериментальных работ, посвященных исследованию дислокационной структуры при усталости и ультразвуковых колебаниях, показывает, что, несмотря на относительно малые амплитуды напряжений (деформаций), плотность дислокаций возрастает в процессе циклического нагружения. После некоторого числа циклов нагружения она достигает определенной величины насыщения и в дальнейшем остается практически постоянной. Большей амплитуде напряжения (деформации) циклического нагружения соответствует и большая величина насыщения плотности дислокаций. Полученная при этом дислокационная структура зависит не только от величины амплитуды напряжения (деформации) циклического нагружения, но и от кристаллического строения материала и температуры, при которой проводится эксперимент. [c.176]

Из приведенных данных видно, что значения постоянных г] , х/, и х7 хорошо подчиняются соответствующим аналитическим зависимостям (15) — (18) от амплитуды ультразвуковых колебаний. Начальная плотность дислокаций У,o=10 см 2 известна из эксперимента [20]. Значения Uoa для различных амплитуд ультразвуковых колебаний были определены по экспериментальным данным [20], представленным на рис. 3. [c.185]

Таким образом, ультразвуковая технология — один из путей мобилизации внутренних ресурсов металлов. Перспективность этого направления становится очевидной, если учесть, что теоретически достижимый предел прочности металлов почти в 100 раз превосходит реальный, наблюдаемый в эксперименте предел текучести — нагрузку, при которой начинается необратимая пластическая деформация. Это означает, что даже в лучших образцах создаваемых сейчас конструкций используется лишь незначитель- [c.12]

Оценка нелинейности упругого поведения материалов имеет практическое значение в случае их использования для силовых упругих чувствительных элементов помимо этого она важна при ультразвуковых измерениях всех видов и контроле качества материалов. В нелинейно упругих материалах распространение упругих волн нельзя рассматривать как монохроматические, так как в этом случае такие волны взаимодействуют с другими, в частности с тепловыми фононами, что приводит к затуханию даже в отсутствие других механизмов диссипации энергии. Помимо взаимодействия с другими волнами или модами, нелинейность приводит к изменению характеристик распространения упругих волн — возникновению высших гармоник и зависимости скорости распространения от амплитуды. Последнее важно учитывать, выбирая условия эксперимента при ультразвуковых измерениях, которые являются, в частности, одним из методов определения модулей упругости. [c.255]

XX века динамических испытаний сохранилось и до наших дней, эксперименты с использованием колебаний теперь заменены ультразвуковыми измерениями на малых образцах. [c.242]

При практическом использовании данных, связанных с продольными колебаниями, считается, что они одномерны, хотя в действительности образец находится в более сложном, трехмерном напряженном состоянии. Практически так же обстоит дело и в современном ультразвуковом анализе и в попытках, предпринятых в XX веке, определить зависимость между напряжениями и деформациями путем ударного нагружения коротких цилиндрических образцов, когда как в области малых, так и больших деформаций для обработки результатов измерений необходимо предположить, что напряженно-деформированное состояние в образце одномерно, хотя нет никакого способа, позволяющего проверить достоверность этого предположения. При определении модуля Е в квазистатических экспериментах с призмами, по крайней мере, имеется возможность проверить всю поверхность образца, чтобы удостовериться, действительно ли распределение деформации одномерно и, таким образом, установить достаточно ли точно определяется константа материала. [c.243]

Сам Шимановский называл свой эксперимент методом сверхзвуковой дифракции вместо используемого в настоящее время слова ультразвуковой . [c.354]

Эксперименты Грюнайзена (Grflneisen [1906, 1], [1907, II, [1908, 1], [1910, 1, 2, 3]) образуют водораздел между XIX и XX столетиями в экспериментальной механике твердого тела произошло смещение интереса и смещение акцента. С тех пор и до настоящего времени почти все исследования модуля или вообще констант упругости, точные или нет, базировались на динамическом методе их определения, будь то опыты с продольными, поперечными или крутильными колебаниями или в последнее время опыты с распространением ультразвуковых волн. В экспериментах с колебаниями значения деформаций были обычно порядка 10 , в то время как в ультразвуковых экспериментах амплитуды пульсаций соответствовали деформациям порядка 10 [c.174]

Ультразвуковые эксперименты могут пшволить определить составляющие тензора четвертого ранга S, связывающего изменения nFy и напряжения Wm [c.389]

Ультразвуковые эксперименты могут позволить определить составляющие тензора четвертого ранга 5,- связывающего изменения bVtj и напряжения Wki [c.389]

Льдистость Л определяется как отношение объема содержащегося в породе льда к общему объему мерзлой породы. Как следует из теоретических расчетов, а также лабораторных ультразвуковых экспериментов (см. 4), льдистость оказывает существенное влияние на Гр и 5. Особенно сильно это влияние проявляется в случае неполного влагонасыщения, т. е. когда увеличение Л связано с замещением льдом воздуха. Однако в этом случае одному и тому же значению Юр (или 1 ) могут соответствовать совершенно различные значения льдистости-в зависимости от пустотности скальных пород или пористости, состава и температуры обломочно-песчаных и глинистых пород (см. рис. 7 и 8). [c.202]

Для других видов контроля зеркально-теневым методом формулы, подобные (2.23), приведены в [31 ]. Они качественно подтверждены экспериментами. Анализ показывает, что ослабление амплитуды второго донного сигнала при контроле по схеме, изображенной на рис. 2.14, в, больпле ослабления амплитуды первого донного сигнала, так как ультразвуковые волны 4 раза проходят мимо дефекта. В связи с этим чувствительность при контроле по второму донному сигналу более высока, хотя при этом возрастают помехи. Этот способ применяют при необходимости повышения чувствительности. [c.121]

Эксперименты различаются по типу возбуждаемого импульса напряжений. При этом могут быть использованы монотонные импульсы сжатия в форме полуволны синусоиды о пологим участком нарастания напряжения, образуюш иеся в результате соударения с частицей, или импульсы с резким нарастанием напряжения, вызываемые воздействием взрывчатого вещества и ударных плит. Разложение Фурье для этих импульсов содержит значительную по величине составляющую с нулевой частотой. Ультразвуковые или синусоидальные импульсы характеризуются узким спектром, концентрирующимся в окрестности некоторой определенной частоты или длины волны. Волны этого типа идеальны для непосредственного определения соотношения дисперсии путем измерения групповых скоростей импульсов, в то время как при монотонном илшульсе дисперсия определяется косвенным образом по изменению формы импульса при его прохождении через материал. [c.303]

Хофер и Олсен [5] при помощи аппаратуры, измеряющей затухание ультразвуковых волн, контролировали наличие начальных дефектов, а также поврежденность образцов при растяжении или циклическом нагружении. Ранее они отметили, что образцы, вырезанные из толстостенных цилиндров и подверженные испытанию на межслойный сдвиг, испытывают резкое снижение межслойной сдвиговой прочности, соответствующее определенному уровню затухания ультразвука. В последующей работе Хофер.и Олсен [5] обнаружили, что разрушению образца нельзя приписать некоторого определенного уровня затухания. Однако графическая зависимость затухания от log долговечности оказалась очень крутой для образцов с малым временем жизни. Они сделали вывод о необходимости дополнительных экспериментов. [c.357]

В лаборатории кафедры, ,Термодинамика и тепловые двигатели" ТюмИИ проводили работы по изучению влияния ультразвуковых волн на физико-химические свойства масла при его использований в ГТУ. Испытания осуществляли на специальном стенде, имитирующем условия работы ГТУ. Для максимального приближения эксперимента к условиям работы ГТУ на КС масло, циркулирующее в установке с кратностью к = = 100 ч , в течение 72 ч подвергали температурному воздействию последовательно нагревали и охлаждали. Отметим, что в масляной системе ГТУ [c.99]

В зависимости от способа создания ультразвуковых волн кавитация разделяется на акустическую и гидравлическую. Для создания гидравлической кавитации в лаборатории были созданы два типа гомогенизаторов — трубчатый преобразователь и гидродинамический вихревой яре-образователь. Условия проведения эксперимента с гомогенизаторами были аналогичны условиям эксперимента с акустической кавитацией, т.е. масло, предварительно подверженное температурному воздействию, циркулировало с кратностью/г = 100 ч" ир, = 0,13 МПа (гдеР1 - давление на входе в гомогенизатор) в течение 72 ч. Отработавшее масло подано на экспертизу, и результаты аналогичны предыдущим. [c.100]

В заключение можно назвать основные направления развития пластометрических исследований на ближайшие годы 1) создание новых универсальных многоцелевых пластометров блочного типа, максимально близко моделирующих условия деформации различных процессов ОМД по температурно-скорост-ным условиям, законам развития деформации во времени и схемам напряженного состояния 2) разработка реологических моделей управления качеством металлопродукции для различных процессов ОМД на основе физических моделей течения металла в результате пластометрических исследований 3) соединение пластометрии с металлографией для анализа и контроля изменения структуры металла в процессе горячей деформации 4) проведение пластометрических исследований в особых условиях (вакуум, ультразвуковые, электрические поля и т. д.) 5) автоматизация пластометрических исследований при обработке опытных данных и управлении экспериментом создание автоматизированных комплексов типа пластометр — ЭВМ — графопостроитель или пластометр — УВМ — полупромышленное оборудование (прокатный стан, пресс, молот) 6) накопление, систематизация и формализация результатов пластометрических исследований с целью разработки подпрограмм Реология металлов в система- АСУ ТП и комплексных математических моделях различных процессов ОМД. [c.68]

На рис. 6 приведена зависимость износостойкости технически чистых металлов в потоке абразивных частиц высокотвердого зерна OK i от их модулей упругости (по нашим экспериментам). Для определения модуля упрзтости ультразвуковым методом с помош,ью пьезокварцевогО резонатора были вырезаны параллелепипеды непосредственно из образцов, подвергавшихся изнашиванию. [c.30]

Огромное прикладное значение как в технике физ. эксперимента, так и в промышленности, на транспорте, в медицине и др. имеет т. н. УЗ-техника (см. Ультра-звук). В устройствах УЗ-тсхники используются как ультразвуковой, так и гиперзвуковой, а частично и звуковой диапазоны частот. УЗ применяется как сродство воздействия на вещество (папр., УЗ-технология в промышленности, терапия и хирургия в медицинеЗ, для получения информации (контрольно-измерит. применения УЗ, УЗ-диагностика, гидролокация), обработки сигналов [акустоэлектроника, акустооптика). [c.42]

Для быстрых измерений модуля объемной упругости в широком интервале температур ультразвуковые методы предпочтительнее, чем методы измерения по изменению давления, объема и температуры. Кроме того, ультразвуковым методам присуща большая точность, поскольку при расчете модуля объемной упругости используются результаты количественных определений, а не их производные. Вместе с тем при ультразвуковых методах измерения в условиях высоких температур значительно возрастает сложность эксперимента, тогда как при методах измерения, связанных с изменением давления, объема и температуры, давление является переменной, задаваемой ав томатически [117]. [c.116]

Помимо указанных разрабатывается еще ряд методов, либо не давших положительных результатов (воздействием магнитного и гравитационного полей для отделения солей, давления для снижения их растворимости в воде, ультразвуковых колебаний), либо находящихся еще в стадии теоретических расчетов или лабораторных экспериментов (использование разности температур на поверхности и в глубине океанов, на уров не поверхности земли и на высоте использо1вание давления в глубине океанов для гиперфильтрации воды через полупроницаемые мембраны комбинированные методы замораживания или гидратообразования и испарения с использованием пара легкокипящих жидкостей для получения энергии и др.). Эти методы в настоящей книге не пассматриваются. [c.12]

Нами [646, 647] проводились эксперименты по ультразвуковому облу-. чению пластин из бездислокационного кремния марки КЭФ-10 и КДБ-14 толщиной 200-250 мкм и диаметром 30-50 мм на ультразвуковой установке с частотой колебаний 20 и 60 кГц (см. рис. 140, а). На пластину Si (/) эвтектической пайкой напаивали тонкий золоченый молибденовый диск 2 диаметром 4,3 мм d/D - 7), к которому мягким припоем (или компаундом ЭКМ) припаивали стальной стержень и затем крепили его с помощью винта 3 в отверстии акустического волновода 4. С целью устранения структурного фона перед ультразвуковым облучением пластины полировали на СГ2О3 или химико-механическим способом золями кремниевой кислоты. Время воздействия УЗК на пластины Si при акустической мопцюсти W— 20 Вт, амплитуде колебаний = 4—5 мкм на частоте / = 60 кГц составляло обычно в среднем 20 с. [c.231]

Недавно было показано, что пара призм может создавать отрицательную дисперсию при отражении [53]. Тем не менее требуемое расстояние между призмами обычно на два порядка больше, чем между решетками, из-за относительно малого значения дисперсии в кварцевом стекле. Это расстояние можно уменьшить, используя такие материалы, как стекло из тяжелого флинта [54] или кристалл TeOj [55]. Для призм из кристалла ТеО, расстояние между ними становится сравнимым с расстоянием между дифракционными решетками. В эксперименте [55] 800-фемтосекундные импульсы были сжаты до 120 фс при этом использовалась пара призм на расстоянии 25 см друг от jnyra. Поскольку потери энергии в паре призм можно сократить до 2% и менее, их использование, вероятно, станет общепринятым. В качестве альтернативы паре решеток в работе [56] было предложено использовать фазовую решетку, индуцированную в кристалле ультразвуковой волной со свипированной частотой. Если световод обладает фоторефракцией, то, пользуясь стандартными методами голографии, внутри его сердцевины можно создать постоянную [c.152]

В течение последних 15 лет в области исследования нелинейности при малых де( юрмациях появились три новых пути, которые не представляют собой ни повторения, ни переадаптации, ни просто улучшения экспериментов, проведенных в XIX веке или начале XX века. Определение констант упругости с использованием скорости распространения волн в экспериментах, применяющих ультразвук, будет изложено в главе III (раздел 3.39). Вообще говоря, амплитуды этих волн были чрезвычайно малы. В более новых исследованиях использовались несколько большие амплитуды, причем часто говорилось о волнах конечной амплитуды, хотя на самом деле она конечна только по отношению к обычно используемым чрезвычайно малым амплитудам. Нелинейность функции отклика при инфинитезимальных де( юрмациях приводит к негармоническим явлениям, экспериментальное обнаружение параметров которых дает меру отклонения от обычно принимаемого линейного закона Роберта Гука. Такие исследования, совместно с определением во втором типе эксперимента коэффициентов сжатия посредством отыскания скоростей распространения ультразвуковых волн при различном давлении в окружающей среде, из которых могут быть найдены константы упругости третьего порядка, указывают на определенно новое и интересное направление поиска. [c.203]

ДЛЯ всех известных твердых материалов. Подавляющее большинство экспериментальных исследований на эту тему посвящено определению или модуля Е (последние 150 лет исторически несправедливо связанного с именем Юнга), или же модуля fi, называвшегося до 1850 г. модулем скольжения , для материалов, которые, как мы можем предполагать, были изотропными. Значения этих величин определялись с помощью прямого измерения деформаций при квазистати-ческом нагружении, измерения продолжительности прохождения одномерных волн в экспериментах на сравнительно больших образцах, измерения частот продольных, поперечных или крутильных колебаний стержней, а также в последнее время с помощью методики, основанной на распространении ультразвуковых волн. [c.218]

Кристаллы известной ориентации анизотропных твердых тел подвергались ультразвуковому импульсу с частотой, измеряемой мегагерцами, генерирующему продольные или поперечные волны, почти неизменяющиеся при прохождении вдоль одной из главных кристаллографических осей. Поскольку углы, определяющие ориентацию кристалла, известны, а продолжительность прохождения импульса измеряется в эксперименте, экспериментаторы обычно, не мудрствуя лукаво, предполагают, что справедлива инфинитези-мальная линейная теория упругости i). Следовательно, предполагается также существование упругих жесткостей с,у и упругих податливостей s,y. Экспериментаторы, расширившие область первоначальных исследований с теми же целями, которые были у Грюнай-зена (Gruneisen [1910, 11) в 1910 г., пришли затем к заключению, что температурные зависимости указанных постоянных упругости могли быть найдены с помощью таких же ультразвуковых измерений и в пределах тех значений температуры, которые были экспериментально возможны. [c.456]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...