При возбуждении в материале сдвиговых колебаний одновременно возникают продольные волны. Кроме того, при импульсном (ударном) возбуждении пьезопреобразователя его излучение не является монохроматичным даже при высокой добротности преобразователя. Интенсивность продольной «паразитной» волны возрастает по мере уменьшения собственной частоты колебаний пьезопреобразователя и появления низших гармоник. Это затрудняет регистрацию импульса, соответствующего прохождению чисто сдвиговой волны. Для подавления импульсов, связанных с прохождением воли растяжения — сжатия, обладающих большей скоростью распространения, чем сдвиговые, используют специальные ультразвуковые преобразователи и измерительные линии. Например, ультразвуковое устройство для возбуждения и приема сдвиговых волн разработано И. А. Зудовым (Институт механики по- , лимеров АН ЛатвССР). Принцип измерительной линии основан на использовании явления геометрической дисперсии при распространении продольных колебаний в цилиндрических стержнях. Явление геометрической дисперсии наблюдается при отношении диаметра стержня d к длине волны в пределах: d/K = 1,6 -ь 2,2. Для ослабления волн, являющихся высшими или низшими гармониками основной частоты и возникающих вследствие немонохроматичности импульса, поверхность буферного стержня делают ребристой с глубиной резьбы ~5 мм. Это позволяет подавить амплитуды продольных волн без существенного ослабления амплитуд сдвиговых колебаний.[1, С.39]
При измерении коэффициента отражения волна сдвиговых колебаний распространяется в кварцевом стержне и отражается от оптически гладкой поверхности, на которую помещен исследуемый образец. В первых работах, в которых использовали этот метод, направление распространения волны было нормальным к поверхности. Однако было установлено, что чувствительность метода возрастает, если увеличить угол между направлением распространения волны и нормалью к поверхности [3]. Наиболее подходящий угол равен <-^77°; именно такую схему (рис. 1) наиболее часто используют в настоящее время.[2, С.204]
Когда пластинка погружается в исследуемую жидкость, поглощение сдвиговых колебаний усиливается и скорость их распро-[2, С.205]
Характерные экспериментальные данные, относящиеся к наложению ортогональных сдвиговых колебаний на установившееся течение, приведены на рис. 3.39. Эти данные качественно вполне аналогичны соответствующим результатам, полученным при колебаниях, совпадающих по направлению с установившимся течением (см. рис. 3.38). Действительно, в области низких частот (ю <^ -уо) динамическая вязкость перестает зависеть от частоты, а модуль G' стремится к нулю. При очень высоких частотах (о> ^> у „) зависимость т]'(о) остается нечувствительной к наложению установившегося течения. Все изменения т)' и G' происходят в области частот, близких по порядку величины к Y о-[3, С.315]
Направление смещения перпендикулярно плоскости рисунка. А — направление распространения волны сдвиговых колебаний; Т — излучатель.[2, С.205]
Для ультразвуковой С. характерны след основные особенности: 1) концентрация тепловыделения в зоне шва п связанные с этим высокая скорость образования шва и минимальное изменение свойств материала; 2) возможность С. загрязненных поверхностей, т. к. все инородные частицы удаляются из зоны шва в результате сдвиговых колебаний; 3) возможность подвода механич. энергии на значительном расстоянии от места С., что позволяет сваривать детали больших толщин и в труднодоступных местах (при этом второй электрод не требуется). Благодаря перечисленным достоинствам ультразвуковая С. развивается более интенсивно, чем др. методы С.[4, С.190]
Для ультразвуковой С. характерны след.' основные особенности: 1) концентрация тепловыделения в зоне шва и связанные с этим высокая скорость образования шва и минимальное изменение свойств материала; 2) возможность С. загрязненных поверхностей, т. к. все инородные частицы удаляются из зоны шва в результате сдвиговых колебаний; 3) возможность подвода механич. энергии на значительном расстоянии от места С., что позволяет сваривать детали больших толщин и в труднодоступных местах (при этом второй электрод не требуется). Благодаря перечисленным достоинствам ультразвуковая С. развивается более интенсивно, чем др. методы С.[5, С.190]
Подготавливают к работе ультразвуковой прибор, исследуемые образцы п контактную смазку. Вид контактной смазки для каждой среды испытаний должен быть одинаков. Для измерения скорости распространения продольных волн в качестве контактной смазки используют минеральное масло, технический вазелин или другую смазку, обладающую достаточной вязкостью и не взаимодействующую с исследуемым образцом. Для измерения скорости распространения сдвиговых колебаний применяют салол, обеспечивающий после кристаллизации твердый акустический контакт, или раствор канифоли в спирте.[1, С.43]
Приборы и устройства, используемые в Р. п., широко различаются по виду объектов исследования, его задачам (сравнительные или исследовательские испытания), степени автоматизации измерений и др. Нек-рые приборы для определения динамич. характеристик выпускают в различных странах в промышленном масштабе, напр, торсионные маятники (США, Голландия, ФРГ), в основу конструкторской разработки к-рых положен метод свободнозатухающих колебаний; реогониометр Вайссенберга (Великобритания), основанный на использовании метода вынужденных гармонич. сдвиговых колебаний; прибор «Виброн» (Япония) для твердых полимерных материалов, основанный на методе вынужденных растягивающих колебаний, и др.[4, С.175]
Приборы и устройства, используемые в Р. п., широко различаются по виду объектов исследования, его задачам (сравнительные или исследовательские испытания), степени автоматизации измерений и др. Нек-рые приборы для определения динамич. характеристик выпускают в различных странах в промышленном масштабе, напр, торсионные маятники (США, Голландия, ФРГ), в основу конструкторской разработки к-рых положен метод свободнозатухающих колебаний; реогониометр Вайссенберга (Великобритания), основанный на использовании метода вынужденных гармонич. сдвиговых колебаний; прибор «Виброн» (Япония) для твердых полимерных материалов, основанный на методе вынужденных растягивающих колебаний, и др.[5, С.175]
Уравнение, описывающее распространение сдвиговых колебаний, записывается в виде [8, 9][2, С.206]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.