Сферические волны в твердом теле

СФЕРИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ТВЕРДОМ ТЕЛЕ [c.477]

Типы сферических волн в твердом теле [c.477]

Разложения в ряды типа (5.28), в которых выделяется резонансный. знаменатель , могут быть использованы и для анализа решений других задач дифракции на многослойных цилиндрических и сферических оболочках, рассеяния на газовом пузырьке в жидкости, рассеяния упругих волн на цилиндрической или сферической полости в твердом теле. Многочисленные примеры по указанным вопросам приведены в работе [97]. [c.225]

Трудность создания твердых концентраторов обусловливается тем, что, вследствие возможности существования в твердых телах кроме продольных еще и сдвиговых волн, в них легко возбуждается множество паразитных колебаний, на поддержание которых может уходить значительная доля подводимой энергии. Для частичного устранения этого недостатка была выдвинута идея [47] создания сферического твердого концентратора с углом раскрытия, близким к я преобладающими у этого концентратора были бы радиальные колебания сферы, на которых может осуществляться фокусировка. При этом можно получить еще и некоторое дополнительно- [c.202]

В случае падения плоской волны на прямой двугранный угол (рис. 18) происходит двукратное отражение волны от граней угла, приводящее к параллельному ее смещению. При падении на двугранный угол сферической волны от источника О отражение происходит от плоскости MJV, отраженные волны как бы излучаются мнимым источником О, но только нижние волны становятся верхними, и наоборот. Если двугранный угол образуется поверхностями твердого тела, то при каждом отражении может происходить трансформация волн, как показано на рис. 13 и 14. Вследствие этого амплитуда волны, отраженной в сторону источника излучения, может существенно уменьшиться при определенных углах падения (рис. 19). Если волна падает под большим углом к одной из граней, то возникают поверхностные и головные (скольжения) волны, в результате чего отраженная волна ослабляется (на рис. 19 не показано). [c.200]

Независимо от происхождения, попадая в область с более высоким давлением, пузырек или полость схлопывается , что приводит к распространению в окружающей жидкости импульса давления в виде ударной волны. Экспериментально доказано, что схлопывание пузырька вблизи поверхности твердого тела не является сферически симметричным он спирально закручивается с образованием струи жидкости, которая ударяет о поверхность твердого тела. [c.21]

В некоторой степени аналогичные опыты были выполнены автором 2) с целью определения Т при помощи метода, независимого от какого бы то ни было предположения относительно углов соприкосновения между жидкостью и твердым телом и применимого к поверхностям, очищенным от жира до возможных пределов. Для того, чтобы волны были хорошо видимы, свет был сделан прерывистым с периодом, равным периоду волн ( 42), а для того чтобы сделать видимыми малые отклонения от правильности плоских или сферических отражающих поверхностей, применялся метод Фуко. Из измеренных значений т и X можно определить Т посредством (И), внеся в случае необходимости поправку на некоторое небольшое влияние силы тяжести. Таким способом были получены следующие значения для чистой воды 74,0 GS, для поверхности, загрязненной жиром до [c.335]

Основное внимание мы сосредоточим на анализе отражения акустических волн от границы жидких сред, в том числе движущихся.. Родственные задачи об отражении и преломлении сферических волн на границе жидкости и твердого тела шш двух твердых полупространств рассмотрены в работах (4. гл. 3], (48. 24), 1161, 215,235.2Ь8. 320, 389, 390, 445] и др. Более подробную библиографию читатель найдет в монографиях (4, 215, 326, 352). [c.241]

Как в жидкости, так и в твердой среде колеблющиеся тела конечных размеров создают сферические волны, т. е. волны, которые на достаточном удалении от тела убывают вдоль каждого радиуса-вектора по закону 1/г и в которых угловое распределение амплитуд (характеристика направленности) не меняется с увеличением расстояния. Различие состоит в том, что в твердой среде колеблющееся тело излучает не только продольную волну, как в жидкости, но и поперечную, и каждая из них имеет свою характеристику направленности и свою скорость распространения. [c.477]

Моды колебаний большинства твердых тел являются результатом образования в них системы стоячих волн. Эти моды выводятся из волнового уравнения для исследуемой колебательной системы, и каждая из них связана с целой серией обертонов, которые получаются в результате решения той же системы уравнений. Важными исключениями.из этого правила, помимо идеализированной системы с сосредоточенной массой и упругостью, являются тонкое кольцо и тонкая сферическая оболочка, колебания которых описываются соответственно аксиально симметричной и сферически симметричной модами. Эти две простейшие моды являются единственными решениями уравнений, которые по своему виду ближе к уравнению движения, чем к волновому уравнению. Прп выводе этих уравнений приближенно предполагается, что толщина стенок мала и поэтому напряжения и деформации постоянны на всем протяжении колеблющегося тела, причем для каждой его части справедлива одна и та же величина коэффициента связи. Следовательно, коэффициенты связи и кр, характеризующие свойства материала, могут быть определены с помощью этих двух колебательных систем в результате прямого эксперимента без поправок на геометрию образца. Поэтому эти случаи представляют особый интерес при рассмотрении принципов построения преобразователей и их эквивалентных схем. [c.266]

Поверхность твердых тел после различных способов физико-механического воздействия характеризуется двумя основными факторами рельефом (или геометрическим фактором) и физическим состоянием. Поверхность твердых тел с геометрической точки зрения характеризуется своим профилем, обусловленным в основном способом холодной обработки (точение, фрезерование, шлифование). При этом различают макрогеометрию (волнистость) и микрогеометрию (шероховатость) поверхностей. Разделяя условно макро- и микропрофили идеально чистого металла на две профилограммы, можно представить геометрию поверхности в виде двух кривых кривой волны и частотной кривой шероховатости, которая накладывается на волну. Шероховатость может быть весьма разнообразной по форме, высоте микровыступов и расстоянию между их вершинами. Волнистость и шероховатость принято моделировать в виде пирамид, конусов или сферических (шаровых и эллипсоидальных) выступов. Степень шероховатости в зависимости от способа обработки металлической поверхности можно характеризовать следующими приблизительными размерами средней высоты микровыступов, мкм обдирка наждачными кругами 40—120, точение, строгание 20—40, полирование [c.24]

И еще одна неприятность. Все, что пока говорилось в этой главе, относится к звуку в воздухе. Мы умолчали о том, что, попав в какую-нибудь кирпичную стену, звук распространяется уже в твердом теле, хотя в дальнейшем он снова может выйти в воздух. А в твердых телах звук может распространяться на большие расстояния с очень малыми потерями энергии. Здесь звук не подчиняется закону обратных квадратов, потому что в стене он не расходится во все стороны в виде сферических волн, а канализируется внутри стены в виде плоских или нагибных волн. При этом возможны крайне нежелательные последствия. Звук в воздухе, падая на стену помещения, превращается в звук в твердом теле. Даже если в результаге несогласования импедансов в стену войдет только 10% энергии воздушного звука, это приведет к уменьшению уровня всего на 10 дБ. Попав в твердую стену, звук не только будет выходить снова в воздух по другую сторону, но и распространится вдоль стены в остальную часть здания. В результате, если в здании имеются два или три смежных помещения, звук будет переходить из одного в другое не только прямо сквозь стену, но и путем распространения вдоль стен и перекрытия и дальнейшего переизлу-чения в воздух. На рис. 46 показаны пути, по которым звук может перейти из одного помещения в другие. К сожалению, бетон — один из наилучших твердых проводников звука, так как внутреннее поглощение звука в нем весьма мало звук в жилом доме может гфопутешествовать по бетону от верхнего этажа жилого дома до самого подвала. [c.195]

Предлагаемая книга посвящена распространению ультразвуковьЕх волн в жидкостях, газах и твердых телах, рассматриваемых как сплошные среды с разными характеристиками упругости. В ней систематизированы вопросы, имеющие непосредственное отнощение к специфике ультразвука возможности генерирования направленных пучков плоских волн, высокой интенсивности ультразвукового излучения и т. д. В связи с этим основное внимание в книге уделено различным аспектам распространения плоских волн их общим характеристикам, затуханию, рассеянию на неоднородностях, отражению, преломлению, прохождению через слои, интерференции, дифракции, анализу нелинейных явлений, пондеромоторных сил, краевых и других эффектов в ограниченных пучках. Рассматриваются также сферические волны, которые формируются при пульсационных колебаниях сферических тел, в дальней зоне излучателей малых размеров, в ультразвуковых фокусирующих системах. Большинство из этих вопросов обсуждается применительно к продольным волнам для сред, обладающих объемной упругостью, а для других типов волн, в частности для сдвиговых волн в жидкостях и твердых телах, дополнительно рассматриваются те вопросы, которые составляют их специфику. К ним относятся граничные и нелинейные эффекты в твердых телах, трансформация волн, их дисперсия, поверхностные волны, соотношения между скоростями звука и модулями упругости в кристаллах, в том числе в пьезоэлектриках. [c.2]

В соответствии с приведенной элементарной теорией отражения продольных волн от отражателя (дефекта) в твердом теле не учитывается попутно возникающая поперечная волна. У отражателей, размер которых во много раз превышает длину волны, эта волна гораздо слабее продольной, но при малых отражателях обе волны сопоставимы. Процесс, который далее называется рассеянием, рассчитал в частности Харуми с соавторами [619] для алюминия на рис. 5.8 он представлен в виде характеристик направленности рассеянных волн обоих типов. Однако здесь поперечная волна все же значительно слабее продольной. Можно видеть, что по мере уменьшения диаметра отражателя побочные пики (максимумы) исчезают. Рассеянная продольная волна по форме приближается к сферической, тогда как обе главные вершины поперечной волны удаляются от оси. [c.121]

ОПТИКА [ асферическая содержит элементы, поверхности которых, не имеют сферической формы просветленная обладает уменьшенными коэффициентами отражения света у отдельных ее элементов путем нанесения на них специальных покрытий) как оптическая система (волновая изучает явления, в которых проявляется волновая природа света волоконная рассматривает передачу света и изображений по световодам и пучкам гибких оптических волокон геометрическая изучает законы распространения света в прозрачных средах на основе представлений о световых лучах интегральная изучает методы создания и объединения оптических и оптоэлектронных элементов, предназначенных для управления световыми потоками квантовая изучает явления, в которых при взаимодействии света и вещества существенны квантовые свойства света и атомов вещества когерентная изучает методы создания узконаправленных когерентных пучков света и управления ими нелинейная изучает распространение мощных световых пучков в оптически нелинейных средах (твердые тела, жидкости, газы) и их взаимодействие с веществом силовая изучает воздействие на твердые тела интенсивного светового излучения, в результате которого может нарушаться механическая цельность этих тел статистическая изучает статистические свойства световых полей и особенности их взаимодействия с веществом тонких слоев изучает прохождение света через прозрачные слои вещества, толщина которых соизмерима с длиной световой волны физическая изучает природу света и световых явлений) как раздел оптики электронная занимается вопросами формирования, фокусировки и отклонения пучков электронов и получения с их помощью изображений под воздействием электрических и магнитных полей корпускулярная изучает законы движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях нейтронная изучае взаимодейс вие медленных нейтронов со средой) как раздел физики] [c.255]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...