Излучение звука цилиндрическими оболочками

Все приведенные расчеты основываются на линейной теории звукового поля без учета вязкости среды. При возбуждении изгибных круговых бегущих волн в цилиндрической оболочке или в пластинке (с помощью подходящего механизма) законность подобных расчетов не вызывает сомнения, так как радиальные и тангенциальные скорости остаются намного меньше скорости звука. Однако при получении бегущих волн путем вращения сферы с бороздками вязкостные эффекты при больших окружных скоростях, когда с сравнимо с с, безусловно играют большую роль пограничный слой среды будет увлекаться бороздками, и в результате вращающаяся зубчатка, как бы обволакиваясь прилипшим слоем, станет более гладкой, чем это соответствует действительной форме бороздок. Отсюда можно сделать предположение, что амплитуда радиальных колебаний уменьшится и эффективность излучения будет меньше, чем дает теоретический расчет без учета вязкости. С другой стороны, из аэродинамики известно, что при тангенциальных скоростях, приближающихся к скорости звука, каждая неровность на поверхности вызывает возникновение ударной волны. Очевидно, что так же должны действовать и бороздки на поверхности вращающейся сферы, и тогда следует ожидать значительной интенсивности звукового излучения. [c.253]

Некоторые дополнительные данные об особенностях излучения звука колеблющимися цилиндрическими оболочками с учетом их внутреннего сопротивления на неосесимметричных формах приведены в работах [195, 201]. [c.94]

Излучение звука через тонкую цилиндрическую оболочку [c.317]

Излучение звука прозрачными источниками. Мы рассмотрели прохождение плоской звуковой волны, падающей извне на цилиндрическую оболочку. Представляет интерес решение обратной задачи определение звукового поля вне оболочки, если внутри нее находится система дискретных или непрерывных источников. [c.317]

Рассматриваемая ниже задача об излучении звука бесконечным ц)1Лнндром через замкнутый кольцевой слой довольно проста в мето-.шческом отношении и является, пожалуй, наиболее простым примером применения метода частичных областей. Эта задача рассматривалась уже в ряде работ. В работе [171] рассмотрена плоская задача излучения цилиндра через заполненную средой замкнутую цилиндрическую упругую оболочку, когда ее толщина существенно меньше длины волны в материале оболочки. В работах [3, 76, 142, 143] для опре-леления возможности расширения полосы пьезокерамического преобразователя исследовалось излучение бесконечного цилиндрического преобразователя через один и два замкнутых цилиндрических слоя произвольной толщины. Несмотря на то что в указанных работах многие особенности прохождения звука через замкнутый цилиндрический слой выяснены, уделим внимание такой задаче, поскольку на ее примере можно глубже понять принципиальное различие между прохождением звука через плоский и криволинейный слои. [c.38]

На рис. 5.8 приведена фотография звукового поля внутри упругой цилиндрической оболочки, полученная при помощи визуализации звука методом Теплера (/ = 800 кГц, h =0,05 см, 2й =15 см). Видны две каустики звукового поля, возникающие при распространении по оболочке изгибных и продольных волн. В работе [115], где впервые бьша приведена подобная фотография, дана простая геометрическая интерпретация этого явления. Эффективное излучение звука пластиной при распространении по ней волны со скоростью i происходит в направлении, определяемом углом в = ar sin ( / i) к нормали. Если волна бежит по изогнутой оболочке, то направление излучения составляет с нормалью к оболочке такой же угол в любой точке области. Поэтому огибающая семейства лучей внутри оболочки есть окружность. Внутрь этой окружности лучи не попадают, а вне ее — интерферируют и создают чередование максимумов и минимумов звукового давления. [c.239]

В параграфе 2 было уделено внимание излучению цилиндра через замкнутый кольцевой слой. Практический интерес представляет также задача о дифракции плоской волны на таком слое для случая, когда внутренний объем заполнен средой с волновым сопротивлением P2 2 (рис. 30). Вопросам, связанным с дифракцией звука на цилиндрических, заполненных акустической средой объектах подобного рода, уделялось много внимания. Так, в работах [147, 195, 197 рассмотрена дифракция звуковой волны на тонкой упругой цилидриче-ской оболочке, заполненной жидкой средой, а в работах [188, 193, 203] найдено решение задачи для оболочки произвольной толщины. Рассмотрим случай, когда в кольцевом слое отсутствуют сдвиговые деформации, т. е. частный случай задачи [1771. Такое упрощение, естественно, идеализирует задачу, однако дает возможность существенно облегчить ее решение и получить количественные результаты, позволяющие установить основные особенности звукового поля вблизи слоя при различных волновых сопротивлениях слоя и окружающей среды. Учет сдвиговых деформаций и анализ большого объема исследований содержатся в работе [1881. [c.78]

Много работ посвящено рассеянию звука упругими телами. Однако в силу вычислительных и математических сложностей в этих работах в основном описаны акустические характеристики тел простых форм — однослойных пластин, цилиндрических и сферических оболочек. В настоящей книге использован матричный метод, позволяющий проводить вычисления звуковых полей при излучении и рассеянии звука многослойными Щ1линдрическими и сферическими оболочками, в том числе с учетом анизотропии материала. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...