Нелинейная акустика

Лагранжевы координаты широко используются в теории упругости и нелинейной акустики. [c.34]

НЕЛИНЕЙНАЯ АКУСТИКА — область акустики, в к-рой изучают явления в звуковых полях большой интенсивности и взаимодействия звуковых волн с возмущениями другой природы (гидродинамич., тепловыми, эл.-магн. и т. д.). Для описания этих явлений недостаточны приближения линейной теории звука и необходим учёт нелинейных членов ур-ний гидродинамики и ур-ния состояния. Такие явления (т. н. н е л и-нейные эффекты) возникают в результате изменения физ, свойств среды, вызванных распространяющейся волной большой интенсивности и влияющих как на условия распространения данной волны (само-воздействие), так и на др. виды возмущений (взаимодействие). [c.288]

При фазовых переходах 2-го рода П. з. аномально возрастает с приближением темп-ры к темп-ре перехода что связано с ростом термодинамич. флуктуаций. С ростом интенсивности звука становятся существенными нелинейные эффекты, к-рые приводят к зависимости коэф. П. 3. от амплитуды (см. Нелинейная акустика). [c.659]

ХОХЛОВА — ЗАБОЛОТСКОЙ УРАВНЕНИЕ — описывает трансфор.мацию профилей и спектров нелинейных дифрагирующих волк, локализованных в пространстве в виде пучков, поперечный размер к-рых велик по сравнению с длиной волны. Опубликовано Р. В. Хохловым и Е. А, Заболотской в 1968. Это одно из основных ур-ний теории нелинейных волн. В приложении к нелинейной акустике обобщённым X.— 3. у. принято называть ур-ние [c.415]

О ПРИБЛИЖЕНИИ НЕЛИНЕЙНОЙ АКУСТИКИ В ЗАДАЧАХ О КОЛЕБАНИЯХ ГАЗА [c.285]

Из имеющих отношение к дальнейшему исследований по нелинейной акустике идеального газа и других сред укажем на работы [1-19]. Для получения конкретных результатов из них решающей оказалась работа [1], где дан сравнительно простой, хотя и формальный способ построения некоторого класса разрывных решений и приведены иллюстрации его эффективности. Метод, используемый ниже, примыкает к более физическому направлению, которое развивалось в [2-9] и в противоположность [1] опирается на достаточно прозрачные соображения, связанные с характеристиками, их пересечениями и т.п. [c.285]

Уравнение (2) представляет собой уравнение простой волны. В теории волн в слабо диспергирующих нелинейных средах (нелинейные линии передачи, нелинейная акустика), основанной на развитом Хохловым [12] методе медленно меняющегося профиля, уравнение типа (2) получается для самого поля. Эта аналогия позволяет ряд результатов для простых волн, например, из области нелинейной акустики [13], перенести на простые волны огибающей. [c.82]

ВВЕДЕНИЕ В НЕЛИНЕЙНУЮ АКУСТИКУ [c.1]

Выше речь шла о проблеме нелинейной акустики, которая может быть охарактеризована как взаимодействие звука со звуком. В линейном приближении, как известно, выполняется принцип суперпозиции и такого взаимодействия нет. Этот круг вопросов ведет свое начало еще с работ Стокса в середине прошлого столетия, однако теоретическое исследование распространения волн конечной амплитуды в диссипативных средах и экспериментальное исследование акустических нелинейных эффектов в жидкостях и твердых телах начали проводиться только в последнее десятилетие. [c.10]

В книге довольно много места уделяется энергетическим характеристикам волны (плотности энергии, плотности потока энергии) и радиационному давлению. Хотя общие методы и позволяют принципиально определить эти величины с любой степенью точности (и таким образом получить выражения для этих величин в существенно нелинейном случае), конкретные результаты приведены только с использованием величин второго порядка малости и, следовательно, пригодны только для линейной акустики. Поскольку определение таким образом квадратичных величин даже в линейной акустике требует привлечения результатов нелинейной акустики, нам казалось целесообразным включить эти разделы в книгу. [c.13]

Исторически развитие механики сжимаемой среды сложилось так, что в значительной мере параллельно и независимо развивались линейная акустика, где возмущения среды предполагались малыми, и теория ударных волн, где возмущения предполагались большими. Эти два практически важных раздела механики сжимаемой среды получили в настоящее время широкое развитие и обобщены в десятках учебников и монографий. Промежуточная же область — область нелинейной акустики — развивалась значительно медленнее. Это связано, с одной стороны, по-видимому с тем, что раньше практические потребности в развитии этой области акустики были меньшими, с другой стороны — с теми математическими трудностями, которые встречаются при решении почти [c.13]

Однако круг вопросов, рассматриваемых в нелинейной акустике (по сравнению с линейной акустикой), еще недостаточно широк. Можно было бы указать на ряд больших разделов акустики, где не делалось попыток исследования влияния нелинейных эффектов. Следует сказать, что многие из теоретических результатов, приведенных в книге, из-за уже отмечавшихся математических трудностей получены только с точностью до величин второго порядка малости и пригодны только для слабо нелинейных сред (или относительно небольших интенсивностей звука). [c.14]

В заключение отметим, что результаты нелинейной акустики (полученные даже во втором приближении), как любое более точное решение той гаи иной задачи, позволяют определить границы применимости линейных приближений. Можно привести ряд примеров (в частности вопрос об интенсивности звука при измерении поглощения в газах и жидкостях), когда эти границы априори могут быть установлены недостаточно точно. Можно предполагать, что с развитием акустической измерительной техники и увеличением точности измерений вопрос о границах применимости линейных приближений будет становиться все более актуальным. [c.14]

В нелинейной акустике, являющейся одним из разделов механики сплошных сред, используются уравнения гидродинамики или уравнения теории упругости. [c.15]

К прикладным областям А. можно отнести архитектурную А., строительную А., музыкальную А., а также весьма большой раздел совр. А., связанный с изучением шумов и вибраций и созданием методов борьбы с ними. Изучение аэродииамич. генерации шумов большой интенсивности относится к проблемам нелинейной акустики здесь и.меется также самая тесная связь с совр. аэродинамикой, так что иногда говорят о спец. разделе А, — аэроакустике. [c.42]

При распространении в среде звуковых волн большой интенсивности данные о модулях упругости высших порядков получают измеряя с помощью брэгговской дифракции амплитуды возникающих в волне гармоник (см. Нелинейная акустика), к-рые проиорциональны нелинейным модулям упругости соответствующих порядков. [c.47]

АКУСТОЭЛЕКТРОНИКА — раадсл акустики, на стыке акустики твёрдого тела, физики полупроводников и радиоэлектроники. А. занимается исследованием принципов построения УЗ-устройств для преобразования и обработки радиосигналов. Преобразование СВЧ-сигнала в звуковой, длина волны к-рого в Ю раз меньше, значительно облегчает его обработку. Для выполнения операций над сигналами используются взаимодействие УЗ с электронами проводимости (см. Акустоялектропиое взаимодействие), эл.-магн, нолями, оптич. излучением, а также нелинейное взаимодействие акустич. волн (см Нелинейная акустика). [c.52]

С анизотропией (и гиротропией) связаны разнообразные явления. Однородная А, с. оказывает существенное влияние на свойства распространяющихся в ней нормальных волн, определяя, в частности, их поляризацию и различие направлений распространения boj -нового (фазового) фронта и энергии волн (см, также Кристаллооптика И Двойное лучепреломление). В неоднородной А. с. может происходить линейное вз-действие поляризов, волн (см. Линейное взаимодействие волн), приводящее к перераспределению энергии между нормальными волнами, но не нарушающее суперпозиции принцип. Последний нарушается в случае нелинейного взаимодействия волн, к-рое в А. с. также обладает своеобразными анизотропными свойствами (см. Нелинейная оптика и Нелинейная акустика). См. также Анизотропия, Магнитная анизотропия, Оптическая анизотропия. [c.84]

В средах без дисперсии или со слабой дисперсией чффекгы нелинейной рефракции и дифракции ещё сложнее, т. к. волновое поле не остаётся гармоническим и профиль В. пеирерывпо деформируется, вплоть до образования ударных В., солитонов и др. Такие процессы типичны, папр., для нелинейной акустики (сюда относятся, в частности, задачи о распространении взрывных В. сильного звука в атмосфере и океане). Здесь также широко применяется приближение коротких волн, позволяющее, в частности, проследить за не-линейными искажениями В. вдоль лучей (нелинейная гоом. акустика). При описании В. как квазиплоского волнового лучка справедливо приближённое ур-ние, обобщающее ур-ние (27) в отношении учёта дифракции [c.326]

В кристаллах наблюдаются те же нелинейные эффекты, что и в изотропных телах генерация гармоник, нелинейное поглощение, нелинейное взаимоде11Ствие волн с образованием волн суммарной и разностной частоты, в т. ч. комбинац. рассеяние звука на звуке, и т. д. Однако нелинейная акустика кристаллов отличается сложностью и многообразием атих эффектов, Сущест-иование трёх ветвей акустич. колебаний увеличивает в кристаллах число видов нелинейного взаимодействия акустич. волн, разрешённых условиями фазового синхронизма. Возможность того или иного вида взаимодействия, а также его эффективность зависят от ориентации волновых нормалей взаимодействующих волн от- [c.510]

НЕЛИНЕЙНАЯ СРЕДА среда, отклик к-рой на действие внеш. возмущения нелинейно зависит от амплитуды возмущения. В Н. с. не выполняется суперпозиции принцип отклик на сумму возмущений не равен сумме откликов на отд. возмущения. Свойства Н. с. под действием мощного излучения (акустич., эл.-магн.) меняются и зависят от амплитуды воздействия, поэтому и распространение волн в Н. с, определяется их амплитудой. В результате возбуждаются волны, отличающиеся от падающих частотами, направлением распространения и состоянием поляризации. Это приводит к таким эффектам, как генерация гармоник, сложение и вычитание частот, самовоздействие и кроссвзаимодействие, нелинейное отражение и т. д. Практически все среды при больших амплитудах падающих волн проявляют нелинейные свойства. В нелинейной оптике Н. с. широко используются для преобразования частоты и волновых фронтов световых волн. Подробнее см. Волны, Нелинейная акустика, Нелинейная оптика, Нелинейные явления в плазме. к. Н. Драбовш. [c.309]

НЕЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ — колебательные (волновые) системы, процессы в к-рых не удовлетворяют суперпозиции принципу, в отличие от линейных систем. Все реальные физ. системы нелинейны, их можно считать линейными лишь приближённо —при малой интенсивности колебат. и волновых процессов. Матем. образом Н. с. являются нелинейные ур-ния (см. Нелинейные уравнения математической физики). Изучением колебат. и волновых процессов в конкретных Н. с. занимаются гидродинамика, нелинейная оптика, нелинейная акустика, физика плазмы (см. Нелинейные явления в плазме), а также химия, биология, экология, социология и др. В то же время многие Н. с. совершенно различной природы имеют одинаковое матем. описание. Соответственно, совпадает и. характер протекающих в них процессов. Это послужило основой для развития единого подхода к изучению Н. с., позволило выработать базовые модели, образы и понятия и проанализировать осн. колебат. и волновые явления в Н, с. вне зависимости от их конкретной природы. [c.312]

РЁЙНОЛЬДСА ЧИСЛб акустическое — безразмерный параметр, использующийся в акустике для Количественной характеристики соотношения нелинейных и диссипативных членов в ур-нии, описывающем распространение волны конечной амплитуды (см. Нелинейная акустика). В этом случае Р. ч. [c.319]

Данная книга представляет первый опыт обобщения большого количества работ в области нелинейной акустики —области, промежуточной между линейной акустикой и ударными волнами. В ней рассмотрено распространение интенсивных упругих волн в газах, жидкостях и твердых телах, радиационное давление, акустическое течение, кавитация, аэродинамическая генерация шума и термоакустика. Наряду с теорией приводятся основные экспериментальные результаты, а также некоторые экспериментальные методы исследования указанных нелинейных явлений. [c.2]

При написании этой книги мы встретились с рядом трудностей, связанных в первую очередь с тем, что некоторые вопросы нелинейной акустики трактуются в разных работах весьма противоречиво и для проведения какой-либо определенной точки зрения зачастую не хватает ни экспериментальных, ни теоретических результатов. Поскольку эта книга — первый опыт единого изложения различных вопросов нелинейной акуст1 ки, некоторые трудности возникли также с определением области, которая может считаться нелинейной акустикой. Вполне допустима точка зрения, что внимание, уделяемое тому или иному вопросу в книге, не совсем пропорционально его значимости это обстоятельство в значительной мере определилось интересами авторов, длительное время работавших в области нелинейной акустики. [c.8]

Проблема взаимодействия звука со звуком и вообще проблема распространения нелинейных волн, интерес к которой за последнее время бурно растет в связи с тем, что мощности как 5 Льтразвуковых, так и когерентных электромагнитных волн в настоящее время уже достигли тех уровней, при которых линейное приближение во многих случаях не дает удовлетворительных результатов, является одной из основных в нелинейной акустике. Она весьма обширна, включает в себя ряд вопросов (искажение и взаимодействие волн, особенности распространения пилообразных волн нелинейное поглощение и т. д. ), и ей отведено значительное место в предлагаемой вниманию читателей книге. Однако этим не исчерпывается круг вопросов, который должен рассматриваться в нелинейной акустике. В первую очередь это относится к эффектам, вызываемым мощными звуковыми волнами, которые могли бы быть названы вторичными. Из вторичных эффектов в книге основное внимание уделяется акустическим течениям — постоянным вихревым потокам, возникающим в звуковых полях, и звуковой кавитации — образованию в жидкостях полостей под действием отрицательного давления волны. Эти вторичные явления ответственны за ряд эффектов, наблюдающихся в поле мощных звуковых волн часть из этих эффектов играет существенную роль в области технологического использования мощных ультразвуковых волн. [c.11]

Если акустическое течение — вихри, порождаемые звуковыми волнами, то возможен в некотором смысле и обратный процесс порождение звука (точнее — шума) турбулентным потоком. В связи с бурным развитием реактивной техники, а также самолетостроительной техники, где скорости движения все более и более возрастают, исследование проблемы генерации звука турбулентным потоком становится чрезвычайно важным. Можно по-разному относиться к вопросу о том, относится ли эта проблема к нелинейной акустике. Поскольку, однако, нелинейная акустика является частью нелинейной газодинамики, в кйторой возможны помимо взаимодействия звук — звук [c.11]

Смотреть страницы где упоминается термин Нелинейная акустика : [c.729] [c.252] [c.42] [c.51] [c.58] [c.646] [c.70] [c.313] [c.316] [c.151] [c.216] [c.243] [c.14] [c.451] [c.251] [c.667] [c.927] [c.167] [c.251] [c.43] [c.292] [c.415]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...