Наклонное падение звука

Отражение от абсолютно твердой плоской поверхности при наклонном падении звука [c.41]

Наклонное падение звука [c.96]

Очевидно, что при наклонном падении звука во все выражения должен входить фазовый экспоненциальный множитель ехр ikz х X sin Р). Поэтому колебательная скорость фиктивных источников на цилиндре может быть записана в виде [c.165]

Дифракция звука на упругих цилиндрах изучалась в работах [49], 119], [138]. При этом в статье [49] рассмотрено наклонное падение звука на цилиндр, а в работе [138] — дифракция цилиндрической волны. Заметим, что представление неизвестных коэффициентов в виде амплитудных и фазовых множителей, как это сделано в работах [119], [138], неудобно при использовании вычислительных машин, поскольку, используя стандартные программы для цилиндрических функций, легче непосредственно вычислять коэффициенты разложения. [c.194]

Рассмотрим далее наклонное падение звука. Распространенным частным случаем является случай > с . Очевидно, что при этом [c.209]

Призма в наклонном ПЭП создает наклонное падение продольных волн на границу раздела с изделием. На этой границе происходит трансформация волн, в результате чего в изделие вводится требуемый тип волны, определяемый углом падения и соотношения скоростей звука в призме и изделии. [c.113]

Четвертый тип дифракции возникает в тех случаях, когда в среде имеются слон с различными скоростями УЗ волны. При наклонном падении УЗ волны на границы раздела таких слоев лучи отклоняются от прямолинейного направления распространения (см. рис. 16.76, г). Это явление известно под названием рефракции. Этот тип дифракции нашел практическое применение для измерения толщины поверхностно-закаленных слоев металла, например в валках холодной прокатки, где в поверхностном слое скорость звука изменяется в зависимости от глубины слоя. [c.292]

Левая часть соотношения (3.11) не зависит от угла падения волны. Поэтому наклонное падение волны с произвольным можно описать, только когда правая часть содержит аддитивную произвольную постоянную. Далее, в среде без дисперсии к со. Следовательно, рассмотреть отражение немонохроматической волны (с фиксированным углом падения) удается, только если правая часть (3.11) содержит произвольную мультипликативную постоянную. Таким образом, для наших целей годятся далеко не любые функции j (z) и g(j ). В дальнейшем для краткости мы будем называть зависимости k(z) (профили волнового числа звука), допускающие точные решения задачи об определении коэффициента отражения плоской волны, решаемыми профилями. [c.49]

Выясним, при каких условиях отражение мало при наклонном падении волны на границу двух сред. Легко видеть, что близости волновых сопротивлений сред, как это было при нормальном падении, в этом случае недостаточно и требуется малое различие как плотностей, так и скоростей звука в отдельности. Если т = = 1 + а и п = 1 + р, то во всяком случае должно быть а < I и р < 1. Оказывается, однако, что и этих требований иногда недостаточно. В самом деле, пренебрегая величиной р по сравнению с р, можем представить, согласно (54.5), коэффициент отражения в виде [c.180]

Аналогично можно решать и другие задачи о наклонном падении. Например, отражение от препятствия в виде сосредоточенной массы найдем по формулам для нормального падения, заменяя медленность звука в среде на ее проекцию S sin 0. Коэффициент отражения окажется, в соответствии с формулой (46.4), равным [c.199]

При нормальном падении звука (0 = 0) приведенные ниже формулы (30.4), (30.5) остаются справедливыми не только для жидких слоев, но и для упругих пластин, поскольку при 0 = 0 волны сдвига в упругом материале не возбуждаются. Поэтому различия во взаимодействии звуковой волны с жидкими (или резиноподобными) и упругими материалами проявляются лишь при наклонном падении волны. [c.206]

На рис. 77 приведены зависимости коэффициента прохождения звука через стальную пластину от угла падения. При наклонном падении коэффициент прохождения звука оказывается выше, чем при нормальном падении. Заметим, что в этом отношении ситуация для жидкого слоя (см. 30) была противоположной. Как следует из рис. 66, при наклонном падении волны на жидкий (или резиноподобный) слой коэффициент прохождения звука меньше, чем при нормальном падении. Различный характер кривых для жидкого слоя и тонкой упругой пластины объясняется существенным различием механизмов взаимодействия звуковой волны с материалом. [c.223]

Рис. 78. К объяснению возрастания коэффициента прохождения звука через тонкую металлическую пластину при наклонном падении.

Поскольку почти не зависит от угла падения, то р р увеличивается при наклонном падении волны. Другими словами, энергия волны, соответствуюш,ая излучению участка (18, при нормальном падении звука сосредоточена в трубке /, а при наклонном падении — в трубке 11, ширина которой меньше ширины трубки I. Поэтому и звуковое давление р р при наклонном падении оказывается больше, чем при нормальном падении. [c.225]

Заметим, что импеданцы Zmn зависят от угла падения звука 0, так как = [д, sin 0. Это можно понять из рассмотрения рис. 108. Действительно, звуковое давление в пролете, например с номером q зависит от фазы колебания другого пролета с номером s, которая в свою очередь определяется фазой падающей звуковой волны. При этом вследствие наклона фронта падающей волны на угол 0 и образуется дополнительный сдвиг е х . Последнее обстоятельство связано также с тем, что фактически, в связи с независимостью колебаний различных пролетов в вакууме, в данном случае система собственных функций разбивается на ряд независимых систем. Связь между этими системами осуществляется только через окружающую среду и определяется вынуждающей силой. [c.282]

Однако при наклонном падении волны вклад звука, отраженного поверхностью, будет малым и почти Рис. 4.6. Отражение звука от пластины [c.201]

На первый взгляд кажется удивительным, что такое простое геометрическое требование, чтобы отраженные пучки не гасили друг друга, приводит к такому сложному соотношению между толщиной пластины н наиболее благоприятным углом падения, как это показано в табл. 9 приложения. Такое усложнение объясняется тем, что при наклонном отражении звука от поверхности твердых тел происходит сдвиг по фазе, который в свою очередь зависит от угла. [c.56]

В звуковой волне наряду с плотностью и давлением испытывает периодические колебания около своего среднего значения также и температура. Поэтому вблизи твёрдой стенки имеется периодически меняющаяся по величине разность температур между жидкостью и стенкой, даже если средняя температура жидкости равна температуре стенки. Между тем на самой поверхности температуры соприкасающихся жидкости и стенки должны быть одинаковыми. В результате в тонком пристеночном слое жидкости возникает большой градиент температуры температура быстро меняется от своего значения в звуковой волне до температуры стенки. Наличие же больших градиентов температуры приводит к большой диссипации энергии путём теплопроводности. По аналогичной причине к большому поглощению звука приводит при наклонном падении волны также и вязкость жидкости. При таком падении скорость жидкости в волне по направлению распространения волны) имеет отличную от нуля компоненту, касательную к поверхности стенки. Между тем на самой поверхности жидкость должна полностью прилипать к стенке. Поэтому в пристеночном слое жидкости возникает большой градиент касательной составляющей скорости ), что и приводит к большой вязкой диссипации энергии (см. задачу 1). [c.372]

Объем контроля может быть различным в зависимости от геометрии и назначения поковки. Возможны варианты от сканирования только по отдельным траекториям прямыми искателями до сплошного сканирования прямыми искателями и дополнительного наклонного прозвучивания по направлению периметра или оси и далее до дополнительного контроля по тандемному методу. В частности, для роторов по заводским инструкциям требуется дополнительное сплошное сканирование по всему-объему с наклонным прозвучиванием, например, согласна рис. 17.2. Если используемые при этом искатели имеют угол раскрытия ф при падении амплитуды на 6 дБ в эхо-импульсном режиме, то следует использовать такие отдельные приставные клинья, чтобы угол ввода звука каждый раз повышался на 2ф. Для этого случая лучше всего подошли бы также и секционированные искатели. Частоты, используемые при контроле, располагаются в пределах от 1 до 5 МГц (предпочтительно 2 МГц). [c.412]

Дифракция плоской звуковой волны на идеальных и импеданцных цилиндрах при наклонном падении звука. Пусть на цилиндр, наклонно к его оси, падает плоская звуковая волна (рис. 37) [c.126]

Тот же самый результат получается при падении волны в обратном направлении от воды к воздуху. Отражение еще болое увеличивается и прохождение уменьшается при наклонном падении. Полная теория этого вопроса была разработана Грином (1847). Результаты исследования представляют интерес главным образом в связи с оптическими аналогиями, однако можно отметить одно замечательное обстоятельство. Вследствие большей скорости распространения звука в воде может иметь место полное отражение при падении звука из воздуха на воду (именно, нри угле падения больше ar sin 0,222, или около 13°). [c.218]

При наклонном падении плоской волны на плоское однородное препятствие возникают такие же вопросы об отражении и прохождении, как и при нормальном падении. Но в этом случае задача не одномерная данная фаза волны подходит к разным точкам препятствия не одновременно — след волны бежит вдоль препятствия. Медленность следа зависит не только от медленности звука в данной среде, но и от угла скольжения 0 падающей волны— угла, составляемого вектором медленности падающей волны 5 с поверхностью препятствия. Поэтому вообще отражение и (если препя1ствие — другая среда) прохождение зависят не только от свойств препятствия, но и от этого угла. [c.171]

В дальнейшем будем считать, что условия отсутствия отражения выполнены и можно применять лучевую картину и на случай наклонного падения. Заметим, что при не очень значительных изменениях скорости звука (например, в пределах 10%) доста- [c.184]

В работе [120] теоретически и экспериментально исследовано положение максимумов прозрачности стальной пластины, погруженной в воду. Если толш,ина пластины составляет несколько длин волн в материале, то в пластине может одновременно возбуждаться несколько нормальных волн. Поэтому картина распространения звука сквозь толстые пластины при наклонном падении является весьма сложной. Авторы работы [120] экспериментально наблюдали возникновение максимумов прозрачности, соответствуюш,их нормальным волнам вплоть до 14 порядка. [c.215]

Диаграммы рассеяния показаны на рис. 2.11. При малых значениях ка (рис. 2.11, а, в) диаграммы близки к диаграммам низкочастотного рассеяния на далиндре, имеющем вид 7г( Д)) (1 — 2 osi >)/4 (рэлеев-ское рассеяние), где Д) = уДа — радиус описанной вокруг квадрата окружности. При увеличении волнового размера в направлении, перпендикулярном к направлению падения звука, появляются два лепестка (рис. 2.11, б), один из которых формирует зону тени, а второй - отраженное поле. Форма этих лепестков близка к функции smu u, где и = кЬ sin if. При наклонном падении (в = 45°) и малых волновых размерах (см. рис. 2.11, в) диаграмма рассеяния почти не отличается от диаграммы для нормального падения волны, показанной на рис. 2.11, д. При больших волновых размерах (рис. 2.11, г) существует тенеобразую-щий лепесток и лепестки, вызванные отражением от освещенных граней. [c.86]

Изучение более близкого к реальному случая падения на границу раздела звукового импульса и учет затухания звука в слое показывают, что осцилляции коэффициентов отражения и прохождения уменьшаются по мере роста ЛДс. Это объясняется уменьшением амплитуды колебаний интерферирующих волн по мере увеличения к. При наклонном падении на границу волны с ограниченным фронтом (пучка лучей) амплитуда интерферирующей волны в слое еще быстрее ослабевает в результате переноса энергии вдоль слоя, т. е. ухода из пучка. Отсюда следует, что для оптимального просветления границы следует брать наиболее тонкий просветляющий слой кс=Кс[4 при нормальном или Л=Хс/(4соза) при наклонном падении. [c.45]

Позднее Гётц [7171 дал объяснение особым областям пропускания, обнаруженным Сандерсом. С целью создания установки для обнаружения межслоевых дефектов в двухслойной жести Гётц изучал экспериментально и теоретически пропускание звука тонкими листами при различных углах падения. Применяя теорию Кре-мера [468] о звукоизоляции тонких перегородок при наклонном падении волн и звуковых частотах, Гётц пришел к выводам, которые можно изложить следующим образом. [c.377]

Файрстон 12793, 27961 показал, что при помощи рефлектоскопа можно обнаруживать и изъяны, расположенные у поверхностей тонких пластинообразных изделий для этого нужно посылать звуковые волны в изделие под тупым углом к поверхности и принимать их под таким же углом (см. также 126101). В гл. V, 1 п. 1 мы на примере фиг. 377 доказали, что при наклонном падении продольных волн из среды 1 в среду 2 с большей скоростью звука может иметь место [c.449]

Для грубой настройки расстояния, а иногда и ориентировки в отношении чувствительности при наклонном прозвучиваиин можно использовать кромку прямоугольного тела (рис. 17.8), например при изделии в виде куска листа с прямыми кромками. Однако согласно рис. 2.27, б, амплитуду углового отражения можно лишь с осторожностью использовать как сравнительный эхо-импульс. Полное отражение в стали наблюдается только между углами падения от 33 до 57°, а при 60° отражение очень незначительно. Это важно также для контроля угла падения или для настройки расстояния у искателя с углом 60° крайние лучи пучка под углом 57° сильно отражаются и поэтому смещают при обычной настройке на максимальный эхо-импульс от кромки кажущийся угол входа звука в сторону значений, меньших 60°. Поэтому правильнее измерять этот угол на отверстии, перпендикулярном к лучу звука и параллельном поверхности искателя. Это относится также и к большим углам ввода звука. [c.364]

На практике волны в пластинах используют как при отражении, так н при теневом методе. Для их возбуждения целесообразно использовать наклонные искатели с большими размерами излучателя в плоскости падения и переменным углом ввода, чтобы при заданной частоте и толщине пластины получить угол оптимального возбуждения. Обычно в соответствии с райличными симметричными и несимметричными модами волны (табл. 9) можно подобрать несколько пригодных углов ввода звука. [c.371]

Кансе [407, 2604] указывает, что если две плоские звуковые волны одинаковой частоты падают снизу наклонно на поверхность жидкости, то в той области, где эти волны интерферируют друг с другом, образуется комбинационная стоячая волна, под действием которой благодаря наличию давления излучения поверхность жидкости принимает неизменную во времени волнообразную форму. Измеряя расстояние между гребнями этой стоячей волны, которая может быть оптически воспроизведена в увеличенном масштабе, можно определить длину волны комбинационного колебания и, зная углы падения первичных волн,—скорость распространения звука в жидкости. [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...