Методы анализа волнового фронта

Методы анализа волнового фронта [c.105]

Привлечение для анализа волновых процессов численных методов расчета на основе априорной модели материала [165, 249, 383], реализация режима нагружения материала, определяемого кинетикой деформирования и изменяющегося при распространении волны, недостаточно яркое проявление реологических характеристик материала на конфигурации фронта [301] существенно затрудняют исследование поведения материала при высокоскоростном деформировании путем изучения закономерностей распространения упруго-пластических волн. [c.14]

Если вьшолняется условие d>A,TO, как указывалось выше, оценку напряженного состояния можно осуществить с использованием метода геометрической акустики, который заключается в построении волновых фронтов вдоль лучей по принципу Ферма /88/. Метод геометрической акустики разработан для правильных форм включений и для плоских волн. При электрическом пробое в твердых телах, как правило, генерируются волны цилиндрической симметрии причем на расстояниях, меньших пяти радиусов канала разряда, волна имеет ударный характер, т.е. ее скорость превышает скорость звука в среде, а далее она вырождается в волну сжатия, которую с определенными приближениями можно рассматривать как плоскую. Поэтому анализ напряженных состояний, проведенных в /95/, можно использовать для качественной оценки поля механических напряжений вблизи неоднородностей при электрическом пробое композитов. [c.138]

Оглавление дает достаточное представление о структуре- и содержании учебника. Для многих сплошных сред и тел с простыми и сложными физическими свойствами изучающий узнает полные замкнутые системы разрешающих уравнений, типичные граничные условия и условия на волновых фронтах, постановки краевых задач, простые методы их анализа на основе теории размерностей и подобия и получит доступ к свободной проработке и активному использованию любого из перечисленных выше разделов МСС но что, пожалуй, более важно — изучающий научится методам построения фундаментальных математических моделей механики сплошных сред, познакомится с методом построения полных систем уравнений МСС, особенно уравнений состояния среды, т. е. в определенной мере научится переводить на язык математики и ЭВМ интересующие естествознание и практику новые явления природы, процессы в новых материалах и средах с заранее неизвестными физико-механическими свойствами. Поэтому автор придает значение гл. III и V, в которых разъясняются особенности взаимодействия термомеханических и электромаг- [c.4]

Восстановление волнового фронта как метод двуступенчатой фотографии имело важного предшественника. Речь идет здесь о методе оптического фурье-, анализа, применяемом для восстановления кристаллической структуры по ее [c.415]

Преодоление указанных трудностей оказалось возможным в рамках такого подхода к решению задачи получения количественных данных в оптико-физических измерениях, при котором ряд необходимых математических операций осуществлялся над волновым фронтом непосредственно в процессе исследования. Ряд разделов книги посвящен анализу томографических систем с преобразованием волнового фронта, позволяющих производить прямые измерения распределений показателей преломления либо ослабления в сечении объекта, что представляется нам важным и актуальным, так как позволит сократить время обработки и расширить область применения томографических методов. Но этим не ограничивается круг задач, связанных с оптической томографией. [c.4]

Для большого класса задач уравнения, описывающие взаимосвязь этих величин, являются интегральными уравнениями (ИУ) первого рода. Остановимся на некоторых методах решения этих уравнений в оптических измерительных системах, при этом можно выделить два вида оператора А. В первом случае оператор А имеет обратный оператор А , т. е. можно построить формулу обращения ИУ (4 1). К таким типам ИУ относятся часто встречающиеся в косвенных измерениях преобразования Абеля, Фурье, Радона, уравнение типа свертки и т. д. Для вычисления формул обращения некоторых из них могут быть использованы достаточно простые и широко известные схемы оптических процессоров, которые для целого ряда случаев могут дать хорошие результаты. Так, например, использование спектроанализатора для анализа оптического волнового фронта, прошедшего через гидродинамический турбулентный процесс, позволяет определить спектр турбулентных пульсаций [112] применение коррелятора позволяет определить масштабы турбулентности реализация простейших методов пространственной фильтрации в лазерных анемометрах позволяет одновременно определять размеры и скорость частиц в потоке (ИЗ] и т. д. Нетрудно заметить, что при решении именно данного класса уравнений возникает наибольшее многообразие оптических схем в зависимости от вида ядра ИУ. [c.113]

В устройстве, изображенном на фиг. 5.2, миниатюрный приемник, расположенный под поверхностью жидкости, дает на выходе электрический сигнал, пропорциональный сумме звуковых давлений предметного и опорного пучков. Для того чтобы Получить голограмму, аналогичную оптической, описываемой уравнением (5.9), необходимо пропустить электрический сигнал через квадратичный детектор и результат, соответствующий Данному положению приемника, записать на фотографический Транспарант. Как и в случае электронно-акустического преобразователя, голограмма строится путем синхронного сканирования записывающей среды и ультразвукового волнового фронта. Анализ составляющей сигнала на выходе приемника, обусловленной опорной волной, позволяет сделать вывод, что опорную волну можно заменить эквивалентным сигналом и в результате квадратичное детектирование можно заменить простым перемножением. Таким образом, для получения голограммы без опорного пучка необходимо только соответствующим образом обработать сигнал приемника, создаваемый ультразвуком, рассеянным на объекте. В оптике такой метод записи голограммы невозможен Из-за технологических трудностей. [c.162]

Голография как метод восстановления волнового фронта была предложена Габором около сорока лет назад [1]. С момента ее появления широкое развитие получили как теоретические основы, так и сфера ее применения в различных областях науки I техники. Пути развития голографии до современного масштаба были не гладкими. Были преодолены многие технические трудности, разработаны и применены новые, основанные на принципах голографии, методы анализа и контроля явлений и объектов. Второй этап бурного развития, создания основы современной голографии (начало 60-х годов) связан с появлением лазеров и разработанной Э. Лейтом и Ю. Упатниексом внеосевой схемы записи голограммы [2], а также открытием Ю. Н. Де-нисюком трехмерной голографии [3]. Результаты исследований в области голографии огромны и многообразны. Наиболее важные из них — создание голографических корреляционных систем с использованием пространственных голографических фильтров предложенных Вандер Люгтом [4] для обработки изображений и метод голографической интерферометрии [5], с помощью ко торого можно сравнивать явления, зарегистрированные в раз личные моменты времени, — достижение немыслимое до откры тия голографической интерферометрии. [c.3]

Рассмотрим некоторые оптические схемы контроля оптических поверхностей с дифракционными оптическими элементами, синтезированными на компьютере [3-30]. Функциональное назначение ДОЭ состоит либо в создании эталонного асферического волнового фронта из плоского, либо в преобразовании (компенсации) одного волнового фронта в другой. В последнем случае ДОЭ называется оптическим компенсатором. В оптических контрольных схемах происходит анализ волнового фронта от исследуемого асферического зеркала шш лжнзы. В интерс )еренционных методах такой анализ осуществляется путем сравнения исследуемого фронта с эталонным. В теневом методе анализируется теневая картина волнового фронта, отраженного (или прошедшего) от контролируемого элемента и преобразованного оптическим компенсатором. Теневой метод с использованием ножа Фуко более прост при реализации, но обладает низким отношением сигнал/шум, так как нулевая пространственная частота, наиболее энергетическая, не используется для анаашза. [c.542]

С повышением скорости деформации обеспечение заданной равномерности деформации по длине образца связано с возрастающими трудностями. Поэтому естественной является попытка исследователей определить кривую деформирования материала при высоких скоростях деформации на основе анализа неравномерной деформации материала при распространении упругопластических волн нагрузки. Для этой цели используются закономерности распространения продольных, крутильных и из-гибных волн в тонких стержнях (нитях) [25, 66, 126, 227, 228]. Так, величина предела текучести определяется из анализа распределения остаточных деформаций в коротком стержне после его соударения с жесткой преградой [119, 251, 389, 395], по амплитуде упругой части фронта волны в стержне [209], по скорости распространения изгибной волны в полосе [73, 306, 307]. Методы экспериментального определения полной кривой деформирования разработаны [228], однако исследования с использованием анализа волновых процессов в основном ограничиваются изучением влияния скорости деформации на предел текучести. Несмотря на использование скоростей удара до тысячи [c.13]

Здесь можно рассчитывать на выявление новых данных относительно особенностей воспроизведения фазы спеклограммами, регистрируемыми в разных областях объектного поля, в частности применительно к обращению волнового фронта, а также относительно свойств диффузно рассеянных волн, формируемых в высших максимумах дифракции применительно к интерференционным измерениям. Интересные результаты может дать дальнейшее исследование процессов пространственной фильтрации в голографии и оптике спеклов применительно к разделению информации о различных составляющих сложного перемещения объекта, а также развитию методов обработки информации и анализа структуры поверхности. Все зто должно привести к более глубокому осмыслению физической общности голографической и спекл41нтерферометрии, уточнению их метрологичес-юсх возможностей. Углублению представлений о физическом механизме голографической интерферометрии, безусловно, будет способствовать изучение тонкой структуры спеклчюлей и ее роли в изменениях видности голографических интерферограмм. [c.217]

Так возникла голографическая интерферометрия — метод, нашедший применение в интересующей нас области, а именно, в анализе деформаций диффузно отражающих поверхностей непрозрачных тел. Действительно, поскольку в этом методе све товые волны могут быть зарегистрированы в один момент времени, я затем восстановлены в любой другой, то получают ин терференционную картину, образованную сложением волновых фронтов, соответствующих двум различным не существовавшим одновременно состояниям объекта. Таким образом, измеряют деформации, которые происходят между двумя состояниями объекта. Благодаря уникальной возможности изучать тела любой формы, исследовать сам объект, а не его модель, проводить точные измерения и получать большое количество разнообразной информации с помощью голографической интерферометрии, она вскоре стала широко применяться наряду с методом фотоупругости и методами, основанными на изучении муаровых картин и спектр-структур, причем каждый из этих методов испытывал влияние остальных, [c.8]

Время нарастания параметров во фронте ударной волны быстро уменьшается с ростом давления ударного сжатия и выходит за пределы разрешающей способности современных методов регистрации волновых профилей. Анализ преломления света во фронте ударной волны в прозрачных диэлектриках [33] показал, что ширина фронта довольно сильной ударной волны может бьггь меньше [c.94]

М. Р. Mortell [3.1371 (1969) изучал реакцию сферической оболочки при симметричном относительно вертикальной оси деформировании. Рассмотрена оболочка с центральным вырезом (0 = 0о), к краю которой мгновенно прикладывается распределенный изгибающий момент Mq. Исследуется распространение волновых фронтов методом преобразования Лапласа при малых временах. В отличие от обычно применяемой процедуры искомые функции сразу представлены в виде асимптотических разложений по обратным степеням параметра преобразования р и подставлены в исходные уравнения, которые сильно упрощаются и поэтому легко решаются. Решение получено в промежутке 6o<0движения волнового фронта до 0=я и обратно. Выделены и исследованы сингулярные решения при 0 = л. Для больших времен решение выгодно строить методом разложения по собственным функциям, при этом, однако, анализ распространения волновых фронтов оказывается затруднительным. [c.226]

В настоящей главе мы, конечно, не будем сопоставлять томографию со всеми способами отображения информации, а попытаемся выделить некоторые общие черты в голографическом и томографическом методах получения изображения и укажем на их принципиальные отличия [121, 122] Такой анализ нам кажется полезным и интересным не только с методической точки зрения Совмещение этих двух методов в конкретной информационно-измерительной системе позволяет решать гакие важные для практического применения задачи, как трехмерное отображение внутренней структуры и синтез объемных изображений по набору томограмм Возможные методы решения указанных задач будут рас- смотрены в данной главе При этом будут ана чизироваться не только алгоритмы синтеза голограмм математически заданных трехмерных объектов, но и реализация их в оптических системах с преобразованием волнового фронта, т е оптический синтез голограмм Мы покажем также, как взаимное проникновение идей I томографии и голографии позволяет решать проблему скрытых [c.147]

Для записи ультразвуковых голограмм был предложен ряд детекторов, работа которых сходна с работой фотопластинки, но наибольшее развитие получил метод поверхностного рельефа жидкости [17, 9], который и ранее использовался для визуализа-црш ультразвуковых полей [13]. Бегущая ультразвуковая волна перемещает жидкость, и если ультразвуковой пучок направлен вверх на ее поверхность, то происходит стационарное смещение поверхности вдоль волнового фронта пучка, которое обычно на несколько порядков больше амплитуды поверхностных колебаний. Способ, каким этот эффект может быть использован для создания голограммы с последующим оптическим восстановлением, показан на фиг. 5.2. Приближенный анализ метода проводился в приложении 1. [c.160]

В случае разрезов конечных размеров наиболее эффективным образом Является метод асимптотических разложений искомого решения уравнений (465) по малым и большим волновым числам. Разложение по малым параметрам k и приводит к цепочке стандартных граничных задач статической теории упругости с объемными силами, определяемыми предыдущим приближением. При больших волновых числах (малый параметр при старшей производной) вблизи фронта трещины возникает пограничный слой, где требуется точный анализ задачи для полубеско-нечного разреза вне пограничного слоя решение по аналогии с геометрической оптикой строится элементарно. Склеивание асимптотических разложений при малых и больших частотах позволяет получить эффективное решение для всей области частот. [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...