В акустике следует различать гео­метрическую, физическую и структурную нелинейности. Первая связана с присутст­вием нелинейных членов в уравнении движения, вторая — с нелинейностью сил межмолекулярного взаимодействия, кото­рая приводит к нелинейной связи между механическими напряжениями и дефор­мациями в твердых телах. Для неразру­шающего контроля наиболее важна третья структурная нелинейность. Она проявля­ется в материалах с дефектами и опреде­ляется надмолекулярной […]

Ранее было сказано, что в УЗ- контроле используется область линейной акустики, где механическое напряжение пропорционально деформации для твердо­го тела или давление пропорционально смещению для жидкости. Однако при больших отклонениях от положения рав­новесия пропорциональность нарушается. Это область нелинейной акустики. Распространение звуковой волны большой интенсивности (так называемых волн конечной амплитуды) в отличие от волн с малой амплитудой […]

Для анализа механических и элек­тромеханических колебательных систем широко пользуются методом электро­механических аналогий [59, 90, 224, 300]. Он основан на сходстве дифференциаль­ных уравнений, описывающих колебания электрических и механических систем. Главное достоинство метода — возможность применения хорошо разработанных спосо­бов анализа электрических цепей к расчету механических колебательных систем. Основные элементы механических колебательных систем с сосредоточенны­ми постоянными — масса […]

колеблющегося по толщине пьезоэлемен­та, нагруженного на полупространство с волновым сопротивлением z через тонкий слой контактной смазки, толщина h кото­рого намного меньше длины волны в нем. Обычно волновое сопротивление жидко­сти Z* « z, поэтому слой смазки можно приближенно представить удельной гиб­костью Кж = UL (L — модуль всестороннего сжатия). Акустический импеданс общей механической нагрузки пьезоэлемента Z […]

Пластины, как и стержни, являются системами с распределенными постоян­ными и имеют множество собственных частот. Простейшая модель — круглая пла­стина, определенным образом закреплен­ная по периметру и возбуждаемая в центре /,(0.3) Рис. 1.76. Характер деформацийкруглых пластин на низших собственныхчастотах [18] Для круглых пластин (дисков) низ­шие формы колебаний характеризуются деформациями, показанными на рис. 1.76. Изгибные колебания обозначены /„ […]

Для поперечных (изгибных) свобод­ных колебаний тонких стержней также характерны узлы и пучности смещений и сил. Три первые формы изгибных колеба­ний тонкого, свободного на концах стерж­ня показаны на рис. 1.74. Для низшей собственной частоты ха­рактерны два узла смещений, для каждой следующей собственной частоты число узлов увеличивается на единицу. Для и-го обертона число узлов смещения и + […]

Продольно-колеблющийся стержень представляет собой простейшую систему с распределенными постоянными. Предпо­лагается, что поперечные размеры стерж­ня много меньше длины волны, поэтому расхождение отсутствует и волны можно считать плоскими. В этом случае ослабле- 6) ние волны с расстоянием определяется только коэффициентом затухания 8. Собственные частоты однородного, свободного на концах стержня длиной I определяются выражением /п=нс/(2/), где с — […]

1.4.1. Основные понятия Детали, узлы и готовые изделия мо­гут совершать механические колебания, т. е. представляют собой колебательные системы. Измерение параметров этих ко­лебаний позволяет оценивать качество колеблющихся объектов, в частности су­дить о наличии тех или иных отклонений от заданных свойств. Это дает возмож­ность использовать анализ колебательных характеристик для неразрушающего кон­троля. Различают колебательные системы с сосредоточенными и […]

Фазированной решеткой (ФР) назы­вают преобразователь в виде излучающих и принимающих УЗ элементов, располо­женных на определенном расстоянии друг от друга. Возбуждающие электрические импульсы на элементы подают со сдвигом фазы (времени). Аналогичные электриче­ские временные задержки для каждого принимающего элемента вводят в прием­ный тракт. Изменяя сдвиг фазы, управля­ют акустическим полем преобразователя. Иногда также изменяют амплитуды сиг­налов, подаваемых на […]

Фокусирующий преобразователь кон­центрирует энергию поля в определенной области — фокальной зоне, которая при сферической фокусировке имеет вид кру­га, а при цилиндрической — полосы. Здесь рассмотрена сферическая фокусировка, однако полученные закономерности спра­ведливы также для цилиндрической. Наибольшее применение получили способы фокусировки криволинейной пье­зопластиной (активным концентрато­ром) и линзой (рис. 1.56). Между искрив­ленной поверхностью пьезопластины и плоской поверхностью изделия […]