Амплитуды отраженных

Для получения количественных оценок Н. Н. Афанасьев принял, что либо все зерна имеют в направлении действующей силы одинаковый предел текучести, но различно напряжены, либо все зерна одинаково напряжены, но имеют различный предел текучести. С точки зрения автора, усталостная трещина возникает в случае, когда амплитуда приведенного напряжения (произведение амплитуды относительного удлинения на модуль упругости) для данного зерна достигает сопротивления отрыва. Расчет предела усталости сводится к определению вероятности нахождения в металле одного или нескольких зерен, нагруженных до напряжения, равного или выше критическо-го [2].

Зависимости потерь от амплитуды относительного проскаль--зывания uk можно разделить на две части: при амплитудах 0,02 — 0,5 мкм потери пропорциональны и, а при 1^=0,5 — 2 мкм — пропорциональны м^. Удельная контактная жесткость на частотах 350 и 700 Гц оказалась равной 2-Ю5 кгс/см3 для сухого контакта и ( 1,54-2, 2) -105 кгс/см3 — для смазанного, причем в последнем случае она несколько увеличивалась при повышении частоты. При изменении частоты от 70 до 700 Гц потери увеличиваются в два-три раза для смазанного контакта и убывают в два-три раза для сухого.

Так как характер зависимости потерь от амплитуды относительного перемещения при сухом и вязком трении примерно одинаковый, то можно считать, что потери пропорциональны потенциальной энергии контакта и его площади Sk:

Рис. 16. Устройство для измерения амплитуды относительного колебательного смещения инерционных масс:

— для измерения амплитуды относительного колебательного смещения инерционных масс 548

Рис. 2. Зависимость рассеянной энергии за цикл колебаний от амплитуды относительного сдвигового перемещения в контакте с площадью поверхности 0,3 см2

напряжены, но имеют различный предел текучести. С точки зрения автора усталостная трещина возникает в том случае, !когда амплитуда (Приведенного (напряжения (произведение амплитуды относительного удлинения на модуль упругости) для данного зерна достигает сопротивления отрыва. Расчет предела усталости сводится к определению вероятности нахождения в .металле одного или

Для получения количественных оценок Н. Н. Афанасьев принял, что либо все зерна имеют в направлении действующей силы одинаковый предел текучести, но различно напряжены, либо все зерна одинаково напряжены, но имеют различный предел текучести. С точки зрения автора, усталостная трещина возникает в случае, когда амплитуда приведенного напряжения (произведение амплитуды относительного удлинения на модуль упругости) для данного зерна достигает сопротивления отрыва» Расчет предела усталости сводится к определению вероятности нахождения в металле одного или нескольких зерен, нагруженных до напряжения, равного или выше критическо-го [2].

Выражая амплитуды относительного перемещения xzl в единицах неуравновешенности, из уравнения (27)

Рис. 1в. Устройство для измерения амплитуды относительного колебательного смещения инерционных масс: а — функциональная схема; б — структурная схема; а — формы сигналов

— для измерения амплитуды относительного колебательного смещения инерционных масс 548

Решая эти уравнения, ЁЫразИМ амплитуды отраженных и преломленных волн через амплитуду прямой волны.

решая которые, определяем амплитуды отраженных и преломленных волн через амплитуду прямой волны.

Если длина волны в первой среде соизмерима с шагом неровностей, то коэффициенты отражения и преломления на границе раздела первой среды с твердым телом коррелируют с величиной неровностей. Это позволяет свести измерение шероховатости поверхности к измерению амплитуды отраженных импульсов. На рис. 91 приведена зависимость между коэффициентом отражения по амплитуде R и шероховатостью поверхности по ГОСТ 2789—73 *. Подобные зависимости наблюдаются и для длительности и спектральной плотности отраженных импульсов.

В релеевской области амплитудно-частотные характеристики практически не зависят от формы отражателя. Их индикатрисы рассеяния изотропны (близки к круговым), амплитуды отраженных сигналов пропорциональны (feu)2.

Как отмечалось в подразд. 1.2, для слоя, характеристический импеданс которого больше, чем окружающих сред, минимумы амплитуды отраженных импульсов наблюдаются, когда толщина слоя h3 равна целому числу полуволн:

Угол ввода УЗ-колебаний в металл должен составлять 40 ... 50°, / = 2,5 ... 5,0 МГц; пороговый уровень сравнения эхо-сигналов при выявлении этих дефектов устанавливается на 2 ... 4 дБ выше среднего уровня амплитуд эхо-сигналов от шва. Амплитуды отраженных сигналов, превышающие пороговые уровни, фиксируются с указанием положения дефектов на сварном шве.

Изложенный метод можно усовершенствовать, применив «фазовую синхронизацию», использующую когерентный радиоимпульс. Этот радиоимпульс формируется из сигнала генератора непрерывных колебаний, имеющего автоматическую подстройку частоты (АПЧ). Система АПЧ в качестве управляющего сигнала использует напряжение с выхода квадратурного фазового детектора, на вход которого поступает отраженный импульс. Применение в данном случае фазового детектирования делает систему нечувствительной к изменениям амплитуды отраженных импульсов. Измерения в этой системе сводятся к слежению за частотой непрерывного генератора и вычислению соответствующего значения скорости звука. Для определения исходной скорости звука нужно разомкнуть петлю обратной связи системы АПЧ и, меняя частоту генератора вручную, найти несколько частотных точек, отвечающих противофазной интерференции, как это делается при реализации метода «длинного импульса». Если для работы системы АПЧ использовать отраженный импульс, отстоящий от начала серии примерно на 1000 мкс, то изложенным методом можно достичь чувствительности 10~7.

При амплитудном методе контроля интенсивность распределения энергии определяется по изменению амплитуды прошедших через контролируемое изделие микрорадиоволн. Однако в некоторых случаях нежелательно, а иногда и невозможно, применить способ контроля изделия по прошедшим через образец волнам. В этом случае используют способность электромагнитных волн отражаться от изделия и по интенсивности распределения энергии и изменению амплитуды отраженных от изделия микроволн судят о характере и размере дефектов в изделии. Для пояснения амплитудного метода контроля на рис. 3.10 приведена функциональная электрическая схема установки.

Отражение волн от препятствий или неоднородностей лежит в основе теории виброизоляции конструкций и изучается во многих книгах [73, 173, 216, 239, 266]. Известны формулы Френеля, позволяющие вычислять амплитуды отраженных и прошедших волн для плоского однородного препятствия в воде или в воздухе. Однако в твердых телах, например в пластинах, стержнях и вообще в средах, где может существовать несколько типов волн, расчет коэффициентов отражения является громоздким. Ниже излагается теория, предложенная в [124], обобщающая формулы Френеля на среды с произвольным числом волн и позволяющая представить коэффициенты отражения в компактном виде, удобном для расчетов на ЭЦВМ. В приводимых далее иллюстративных примерах анализируются потоки энергии в различных структурах.

Из этих формул видно, что если падающими являются изгибные волны с амплитудами порядка 1, от амплитуды отраженных и прошедших изгибных волн имеют тот же порядок, а амплитуда отраженной продольной волны имеет порядок б"1, прошедшей волны — порядок б"2. Если на угловое соединение падает продольная волна с амплитудой 1, то отраженная продольная волна имеет амплитуду, близкую к 1, прошедшая продольная волна имеет амплитуду порядка б~2, в то время как отраженные и прошедшие изгибные волны имеют амплитуду порядка 1. Таким образом, во втором стержне возбуждаются в основном изгибные волны независимо от значения амплитуд падающих волн. Это свойство прохождения волн через угловое соединение стержней является следствием большой разницы между продольной и из-гибной жесткостями тонкого стержня.

Числа электронов в ионах Na+ и С1~ довольно сильно разнятся (10 и 18). Соответственно различаются и амплитуды отраженных от натриевых и