Изгибные колебания в задачах акустического контроля и диагностики

• Автор: Булатова, Елена Галавтеевна
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
I лава ]
Вопросы теории изгибных волн в пластинах
Предварительные замечания
1Л. Фазовые и групповые скорости изгибных волн
1.2. Затухание изгибных волн
1.3. Отражение и прохождение волн в тонких пластинах
1.4. Методы возбуждения и приема волн Лэмба
1.5. Преобразователи на изгибной моде
Выводы к главе
Глава
Акустические преобразователи на изгибной моде
2.1. Методика расчета преобразователей.на изгибной моде
2.2. Расчет коэффициентов затухания изгибной волны
2.3. Дисперсионные кривые моды ац в тонких пластинах
2.4. Расчет акустических полей изгибного преобразователя прямоугольной формы
2.5. Расчет акустических полей изгибного преобразователя круглой формы
2.6. Основные закономерности излучения (приема) акустических
волн изгибными преобразователями
Выводы к главе
Глава
Методики акустического контроля и диагностики с использованием изгибных волн
3.1. Акустические средства контроля герметичности и течеиска-ния
3.2. Бесконтактный акустический метод течеискания
3.3. Бесконтактный метод акустического контроля герметичности полых изделий
3.4. Измерение упругих постоянных с использованием изгибных волн
Выводы к главе
Глава
Методики медицинской диагностики и лечения с использованием изгибных волн
4.1. Эхогенность игл для диапевтических вмешательств
4.2. Малоинвазивный метод определения скорости ультразвука в биологических тканях
4.3. Использование изгибных волн в физиотерапии
Выводы к главе
Заключение
Список используемой литературы
ВВЕДЕНИЕ

В твердом слое (пластине) в результате интерференции объемных волн возникают резонансные явления, которые приводят к образованию нормальных волн или волн Лэмба. При малой толщине пластины и на низких частотах распространяются только две моды волны Лэмба: я0 - волна расширения-сжатия и ап - волна изгиба. Изгибные волны - деформации изгиба, распространяющиеся в пластинах.
Резкая зависимость скорости и коэффициента затухания волн Лэмба от соотношения толщины пластины и длины волны обусловили их применение для неразрушающего контроля листов, оболочек, труб и тонкостенных изделий. Небольшое изменение толщины приводит к заметным изменениям скорости, а, следовательно, и волнового сопротивления объекта контроля, что сопровождается не только изменением времени распространения сигналов, но и их амплитуды. Волна Лэмба имеет высокую чувствительность к продольным дефектам листовых материалов - расслоениям, рискам, выявление которых объемными волнами часто сопряжено с большими трудностями (отражение от дефекта маскируется отражением от поверхности). Волны Лэмба легко возбудить в пластине из любого материала, а дальность их распространения существенно больше дальности распространения объемных волн (их амплитуда убывает пропорционально 1 //к , где 7? - расстояние от излучателя).
Обнаружение дефектов волнами Лэмба производится с использованием классических методов ультразвукового контроля - эхо-метода и теневого, как в контактном, так и в иммерсионном вариантах в листах и листовых конструкциях [1-11], в трубах и трубчатых изделиях [12-21], а также в тонкостенных конструкциях и в изделиях более сложной формы [12]. Волнами Лэмба можно контролировать расслоения и зоны нарушения сцепления в материале не только в листах, но и в поверхностном слое всевозможных образцов при одностороннем доступе [9]. Важным практическим применением волн Лэмба является

Такие же изгибные колебания совершает конструкция, состоящая из пьезопластины - активный элемент 1 и жестко связанной с ним упругой пластины -пассивный элемент 2 (рис. 1.9). Данная конструкция совершает изгибные колебания при изменении размеров пьезопластины за счет поперечного пьезоэффекта.
Рис. 1.9. Конструкция изгибного преобразователя.