Основы электротехнологий. Анненков Ю.М - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

каф. ЭИКТ ЭЛТИ ТПУ
52
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ПРОШИВКА ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Характеристики ультразвуковых волн
Раздел физики, в котором рассматриваются свойства звуковых волн,
закономерности их возбуждения, распространение и взаимодействие с
встречными препятствиями, называется акустикой.
Процесс распространения в сплошной среде упругих колебаний зву-
ковой частоты образуют звуковую (акустическую) волну.
В зависимости от частоты различают колебания инфразвуковые
(f колебаний не превышает 10 – 15 Гц и человек его не воспринимает),
звуковые (f = 20 - 18
⋅10
3
Гц, человек воспринимает в форме слышимых
звуков), ультразвуковые (f = 10
4
– 10
7
Гц) и гиперзвуковые (f > 10
7
Гц).
Гармоническое волновое движение, к которому относятся и ультраз-
вуковые колебания, характеризуется длиной волны (λ) и амплитудой
колебаний (А). Длина волны определяется частотой (f) и скоростью
распространения (с):
f
с
=
λ
, (1)
Наиболее значимыми параметрами среды, определяющими распро-
странение ультразвуковых волн, являются плотность и упругость среды.
В зависимости от упругих свойств среды в ней могут наблюдаться
продольные и поперечные звуковые колебания. В жидкостях и газах
распространяются только продольные волны, в твёрдых телах наряду с
продольными возникают и поперечные волны, т.к.
твёрдые тела обла-
дают упругостью формы, т.е. стремятся сохранить свою форму при воз-
действии на них механических сил. Для ультразвуковой обработки
наиболее интересны продольные упругие колебания в твердых телах.
Скорость распространения упругих колебаний в твердых телах опре-
деляют по формуле:
ρ
E
с = , (2)
где Е - модуль продольной упругости, Па;
ρ - плотность среды, кг/м
3
.
Распространение в упругой среде продольных звуковых волн связа-
но с объёмной деформацией. Колебания частиц среды приводят к воз-
никновению в среде меняющегося во времени и пространстве избыточ-
ного давления. Давление, вызываемое деформацией среды, называется
звуковым давлением:

Страницы