Коэффициент рассеяния

где ?/(0 — обобщенная координата; <р^' — коэффициент распределения амплитуд перемещений по /-и форме в точке, где расположена масса ms (или /-я форма колебаний) • Тогда для /-и обобщенной координаты имеем

Предварительно определяют значения коэффициентов. К„а-коэффициент распределения нагрузки между зубьями. Его принимают для колес: прямозубых 1,0, косозубых и шевронных—1,1. АГнр — коэффициент концентрации нагрузки определяют по формуле (2.9). Кну коэффициент динамической нагрузки. Его принимают:

где ф— коэффициент распределения сил:

ской нагрузки; Л'р — коэффициент концентрации или неравномерности нагрузки по длине контактной линии; /(а..... коэффициент распределения нагрузки между зубьями.

При переходе диффундирующих атомов границы раздела двух фаз (например, из жидкой в твердую или наоборот) необходимо учитывать коэффициент распределения, так как равновесные концентрации в данном случае не будут равны между собой. Такой процесс называют гетеродиффузией.

Рассмотрим три возможных случая кристаллизации сплава при различной протяженности зоны концентрационного переохлаждения Ь\, Ь2 и Ьз (рис. 12.11), вызванной различными распределениями температуры в жидкой фазе Тф\, Гфа Т$3 (критерии концентрационного переохлаждения соответственно Фь d>2, Фз). Условием, определяющим характер роста кристалла и формирование первичной структуры, будет соотношение двух параметров: Ф и ACo/k (A — экспериментально определяемая постоянная для данного Со, зависящая от теплофизических свойств; k — коэффициент распределения). При малой протяженности зоны концентрационного переохлаждения Ь\ Ф\ >

Распределение примеси или легирующего элемента при постоянной скорости кристаллизации принято выражать через коэффициент распределения k — отношение концентраций элемента в твердой и жидкой фазах СТВ/СЖ. Для большинства сплавов k < 1, т. е. растворимость элемента в твердой фазе меньше, чем в жидкой.

средняя концентрация; k0 — коэффициент распределения; икр — скорость кристаллизации; Dx — коэффициент диффузии примеси в жидкости.

где Ож — коэффициент диффузии примеси в расплаве; v — скорость движения межфазной границы (роста кристалла); k0 — коэффициент распределения; х — расстояние от межфазной границы.

Внутрикристаллитная ликвация обусловлена различной растворимостью примеси в твердой и жидкой фазах. Чем больше коэффициент распределения отличается от единицы, тем сильнее будет различаться состав кристаллитов, затвердевающих первыми, от последующих.

где Кна. — коэффициент распределения нагрузки между зубьями (см. § 3.39), для прямозубых передач /Сна—1; /Снр — коэффициент неравномерности нагрузки по ширине венца (см. табл. 3.10); Кнг< —• коэффициент динамической нагрузки (см. § 3.39); 1% — суммарная длина контактных линий, которая зависит от величины ва и изменяется от ширины венца Ь2 (при однопарном зацеплении) до 2Ь$ (при двухпарном зацеплении). При расчетах /а определяют по эмпирической формуле

Из приведенного выражения (3.41) следует, что даже в этом упрощенном варианте на величину потока излучения оказывают существенное влияние все оптические свойства слоя, в том числе и вид индикатрисы рассеяния. В этой связи следует отмерить, что величина коэффициента поглощения таких материалов, как пористое стекло и кварцевая керамика, целиком определяется их химическим составом. В то же время на коэффициент рассеяния основное влияние оказывает форма, ориентация и концентрация рассеивающих центров, какими являются поры. Это важное для технологии обстоятельство позволяет регулировать оптические характеристики проницаемых матриц из полупрозрачных материалов.

Размеры ярма и якоря. Сечения ярма и сердечника обычно одинаковы. Площадь сечения якоря принимают Ал = AJa, где с — коэффициент рассеяния.

Здесь бр — коэффициент рассеяния; Аг5 — размер в лучевом направлении и площадь зоны озвучивания; функции / и /' — характеризуют поля излучателя и приемника.

чения коэффициента рассеяния бр. При постоянной частоте коэффициент рассеяния продольных волн в 4...6 раз меньше, чем поперечных, однако в знаменателе формул табл. 2.1 фигурирует произведение брС, а скорость продольных волн в 2 раза больше, чем поперечных. В результате выигрыш при использовании продольных волн вместо поперечных оказывается не столь значительным. Преимущества применения продольных волн подтверждаются практическими данными для аустенитных сталей (см. п. 3.1.4). Еще больший выигрыш для этих сталей дает применение горизонтально поляризованных волн. Уменьшение произведения брс (пропорционального бр)\,) способствует устранению помех от вторичного рассеяния.

Размер зерна оказывает очень большое влияние на коэффициент рассеяния ультразвуковых волн (см. § 1.2), поэтому структуру контролируют по затуханию ультразвука. Отношение длины волны К к среднему диаметру зерна выбирают в диапазоне от 4 до 15. На частотную зависимость затухания значительное влияние оказывает статистика распределения зерен по размерам.

где /v (s, Q, т) — спектральная интенсивность для направления распространения излучения Q; s — путь, отсчитываемый по направлению Q; pv (s) — спектральный коэффициент ослабления; ОУ (s) — спектральный коэффициент рассеяния; /V(, (Т) — спектральная интенсивность излучения черного тела, xv (s) — спект-

Изменение электросопротивления металла в зависимости от температуры показано на рис. 49. Выше — 173° С (100° К) сопротивление пропорционально Т; ниже этой температуры эта зависимость нарушается и R становится пропорциональным Т6, принимая нулевое значение при —273° С. При температуре плавления сопротивление скачкообразно увеличивается, так как периодичность электрического поля почти разрушается. Значительное рассеяние электронных волн, а следовательно, увеличение электросопротивления наблюдается при наличии в металле примесей, особенно примесей типа внедрения. Атомы примесей искажают решетку металла, нарушая ее периодичность. При наличии примесей коэффициент рассеяния

отражения ультразвука от структурных неоднородностей изделия (структурные шумы); являются основным фактором, ограничивающим возможность контроля или предельную чув-.ствительность при проверке изделий из крупнозернистых материалов [21]. Для улучшения выявляемое™ дефекта на фоне структурных шумов акустическое поле преобразователя следует максимально сконцентрировать в зоне предполагаемого расположения дефекта. Если дефект находится в дальней зоне, по возможности сужают диаграмму направленности, увеличивая диаметр преобразователя. Если дефект попадает в ближнюю зону преобразователя, рекомендуется применять фокусировку ультразвука. Полезно также уменьшать длительность импульсов, применять импульсы колоколо-образной формы, продольные волны вместо поперечных (для них меньше коэффициент рассеяния), раздельные преобразователи. Выявляемость дефектов на фоне структурных шумов облегчается при использовании системы ВАРУ и компенсированной отсечки в усилителе дефектоскопа.

Доля рассеянной энергии определяется главным образом отношением длины упругой волны к среднему размеру D кристаллита. При К = D рассеяние ультразвука очень велико, причем в интервале K/D =3...4 оно максимально. Это область диффузного рассеяния. При условии K/D < 2я, являющемся реальным при контроле ряда металлов и сварных соединений, Н. М: Лившицем и Г. Д. Пархомовским получены формулы для расчета коэффициента затухания продольной и поперечной волн. Задавшись условием А,( = А,;, находим 6(/бг =7,14. Следовательно, затухание поперечной волны более существенно по сравнению с продольной. При 4 <; K/D 10_пропорционален D3/4. Наименьшее затухание наблюдается при K/D > (20 ... 100).

где бр — коэффициент рассеяния без трансформации волн; S0 — площадь преобразователя; б — коэффициент затухания; г — расстояние от преобразователя до области рассеяния.

3. Выбор типа волн с минимальным коэффициентом рассеяния 8Р (см. табл. 5.18). Этот вывод остается справедливым и с точки зрения эффекта вторичного рассеяния. При постоянной частоте коэффициент рассеяния продольных волн в 4 ... 8 раз меньше, чем поперечных (см. подразд. 1.2). Однако в формулах, табл. 5.13 фигурирует произведение 8рс, а скорость продольных волн в 2 раза больше, чем поперечных. В результате преимущество использования продольных волн вместо поперечных оказывается не столь значительным, тем не менее оно подтверждается: практическими данными.