Изучение поведения дисперсионных кривых квазидипольных мод анизотропного волновода с помощью полуаналитического метода конечных элементов
Изучение поведения дисперсионных кривых квазидипольных мод анизотропного волновода с помощью полуаналитического метода конечных элементов
Т. В. Жарников$^1$, Д. Е. Сыресин$^2$, А. А. Никитин$^3$, А. А. Дорофеева$^{1,4}$
В данной работе исследуются особенности поведения дисперсионных кривых квазидипольных мод эллиптических анизотропных волноводов. С помощью полуаналитического метода конечных элементов показано, что вблизи точки сближения дисперсионных кривых они не пересекаются, а отталкиваются. Отталкивание сопровождается вращением поляризации мод при изменении частоты. Причиной такого поведения является отсутствие в модели точной симметрии. Пересечение возможно только в моделях с точной симметрией. Предложенный сценарий пересечения дисперсионных кривых важен для геофизических задач, поскольку может быть альтернативой общепринятому сценарию, когда пересечение кривых вызвано преднапряжением вмещающей среды.
Показать АннотациюУльтразвуковые расходомеры газа с накладными датчиками
Ультразвуковые расходомеры газа с накладными датчиками
А. Д. Мансфельд$^1$, А. Г. Санин$^1$, Г. П. Волков$^1$, Р. В. Беляев$^1$, Д. В. Мороскин$^2$
Описаны два типа ультразвуковых расходомеров газа с накладными датчиками, осуществляющих измерение газового потока через металлическую стенку трубы. Основным достоинством разработанных расходомеров является возможность измерения расхода газа даже при низком давлении, без врезки датчиков в стенку. Рассматриваются различные способы локации (импульсный, непрерывный), влияние «стеночных» сигналов, способы выделения полезного сигнала. Приводятся результаты лабораторных и натурных испытаний.
Показать АннотациюИсследование механизма самораскручивания резьбовых соединений при продольных ультразвуковых колебаниях
Исследование механизма самораскручивания резьбовых соединений при продольных ультразвуковых колебаниях
А. Н. Неверов
Теоретически и экспериментально исследован механизм вибрационного самораскручивания резьбовых соединений. Показано, что при продольных колебаниях стержня с винтовой неоднородностью тело, размещенное на винтовой поверхности, подвергается воздействию центробежной силы и силы Кориолиса. Вследствие нелинейности сил трения силы инерции могут обусловить перемещение тела по винтовой поверхности, направление вращения определяется относительным расположением резьбового соединения и узла колебательных механических деформаций. Проведенные эксперименты подтвердили теоретические выводы. Направление и угловая скорость вращения тела зависели от частоты возбуждаемых продольных колебаний стержня. Полученные результаты обсуждаются на основе разработанной теории.
Показать АннотациюЗахват и перемещение твердых частиц с использованием закрученного ультразвукового пучка
Захват и перемещение твердых частиц с использованием закрученного ультразвукового пучка
В. Г. Андреев, М. В. Лесик, С. И. Соловьев
Решена задача захвата и перемещения в жидкости твердых сферических частиц ультразвуковым пучком, сформированным 8-элементной антенной решеткой. Формулируются требования к конфигурации ультразвукового поля и его интенсивности для захвата и удержания частиц заданного радиуса и плотности. Приведены измерения акустической мощности, излучаемой отдельными элементами решетки и показано, что амплитуда колебательной скорости может быть достаточно для захвата и удержания в воде полистереновых частиц субмиллиметрового размера.
Показать АннотациюАкустическое исследование нелинейных вязкоупругих свойств жидкостей
Акустическое исследование нелинейных вязкоупругих свойств жидкостей
Б. Б. Бадмаев$^1$, Т. С. Дембелова$^1$, Б. Б. Дамдинов$^{1,2}$, Д. Н. Макарова$^1$, Е. Д. Намдакова$^1$
В данной работе представлены экспериментальные результаты исследования комплексного модуля сдвига и эффективной вязкости от угла сдвиговой деформации на примере триэтиленгликоля с использованием акустического резонансного метода.
Показать АннотациюМногочастотный акустический метод определения характеристик турбулентного поперечного течения
Многочастотный акустический метод определения характеристик турбулентного поперечного течения
И. Б. Есипов$^{1,2}$, В. Н. Коновалов$^2$, А. Д. Черноусов$^{2,3}$, О. Е. Попов$^4$
Приводятся результаты экспериментального исследования возможности решить обратную задачу – восстановить скорость турбулентного потока и его положение в пространстве по анализу спектра флуктуаций акустического сигнала разных частот. Обсуждаются условия и точность восстановления характеристик турбулентного течения с помощью многочастотного сигнала, распространяющегося по одной акустической трассе. Исследование выполнялось в заглушенной акустической камере. В качестве турбулентного потока служила струя воздуха. Несмотря на общефизический характер выполненных исследований, полученные результаты могут быть применимы в задачах атмосферной акустики, аэроакустики, а также акустики океана
Показать АннотациюУльтразвуковой контроль состояния волноводной конструкции
Ультразвуковой контроль состояния волноводной конструкции
И. И. Конопацкая, M. A. Mironov, П. А. Пятаков
В работе представлены результаты экспериментальных исследований возможности применения корреляционного метода для регистрации изменений состояния волновода стержневого типа под действием локального сжатия и нагрева. Показана возможность использования этого метода для контроля качества болтового соединения компонентов твердотельной волноводной конструкции.
Показать АннотациюЭкспериментальное исследование быстрой и медленной динамики крутильных волн в поликристаллической меди
Экспериментальное исследование быстрой и медленной динамики крутильных волн в поликристаллической меди
А. И. Коробов, Н. И. Одина, Е. М. Асеев
Приведены результаты экспериментального исследования быстрой и медленной динамики крутильных волн в акустических резонаторах из поликристаллической меди двумя методами: резонансным (на частоте 3 кГц) и импульсным (на частоте 138 кГц). В обоих случаях с ростом амплитуды наблюдалось линейное уменьшение скорости крутильных волн с увеличением их амплитуды. Проведено сравнение с аналогичными результатами, полученными с использованием продольных волн. Для крутильных волн относительное изменение частоты примерно в 2 раза меньше, чем для продольных волн. При увеличении амплитуды зондирующего сигнала обнаружено нелинейное затухание как крутильных, так и продольных волн. Обнаруженные зависимости поглощения и скорости крутильных волн от амплитуды зондирующего сигнала объясняются наличием в образце структурной упругой нелинейности.
Показать АннотациюРаспределение акустических полей обратных акустических волн по толщине пьезоэлектрической пластины
Распределение акустических полей обратных акустических волн по толщине пьезоэлектрической пластины
И. Е. Кузнецова, И. А. Недоспасов
В работе исследовано влияние различных электрических граничных условий на распределение компонент механического смещения и электрического поля по толщине пластины. В результате проведенных исследований была обнаружена возможность управления глубиной проникновения и положением максимума смещения обратных волн в XY ниобате калия путем использования различных типов электрического закорачивания пластины. Полученные результаты могут быть полезны для разработки методов управления смещением частиц пьезоэлектрической среды при распространении обратных акустических волн.
Показать АннотациюФазовый переход от вязко-упругости к пластичности. Описание на основе обобщенного вариационного принципа для диссипативной механики сплошных сред
Фазовый переход от вязко-упругости к пластичности. Описание на основе обобщенного вариационного принципа для диссипативной механики сплошных сред
Г. А. Максимов
В докладе на основе обобщенного вариационного принципа (ОВП) для диссипативной механики сплошной среды показано, что фазовый переход от вязко-упругого поведения среды к пластическому может быть описан в терминах нелинейной релаксации внутренних микровращений материальных точек. В линейном приближении получаемые на основе ОВП уравнения движения соответствуют вязко-упругой среде, частным случаем которой является среда Максвелла с низкочастотным поведением как у обычной вязкой жидкости. В докладе показано, что за счет выбора только нужной функциональной зависимости сдвиговой нелинейности можно добиться перехода от вязко-упруго поведения среды к ее пластическому поведению с ростом сдвиговой деформации.
Показать Аннотацию