Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия) (1040516), страница 23
Текст из файла (страница 23)
улучшаетсн структура (эшталл становится мелкозернистым, блестнщим — рис. 3), увеличивается микротвердость. Покрытие получается равномернее и толще в несколько раз, улучшается его адгезия к подложке. Однако при болыпих ивтенсивностнх УЗ и сильно раавитой кавитации ВоаМОжна кавитацианиая эрозия па- ВОлнОВОе сОЛРОТНВлкние Рис. з. структура покрмтия меди иа стезя, полученных с применением (а) и без применения (б) ультразвука (увеличение 256): ) — никель; з — медь; э — сталь (еерхнии слой яикеяя веэпе нанесен спепоалы>о пзя облегчения приготовления аплифов). крытия, поэтому интенсивность УЗ ограничивают величиной 3 — 5 Вт>смз.
В. у. на э. и. применнетск в машиностроении для интенсификации гальванич. процессов: блестнщего никелирования, меднения, цинкоиания, када(ирования, серебрении, золоченин, хромированил и др. В большинстве случаев испольвуются частоты от (6 до 44 кГц и интенсивности 3 — 5 Вт!6515. В качестве источников УЗ обычно применяют погружпые устройства, скомклектованные иа стандартных магаитострикционкмх преобразователей (реже из пьезоэлектрических преобраэоаатеаей), или специальные ванны, в дно которых снаружи вмонтированы преобразователи. Г!рименение погружных преобрааователей из пермендюра или пьеаокерамики требует специальных мер для их аащиты от »лектролита, напр. помещении в корроаионностойкий кожух с излучением через диафрагму из нержавеющей стали. Ферритовые прербразователи обладают высокой стойкостью по отноп(ению к коррозии и могут использоваться без защитных устройств.
Зто дает возможность располагать их в ванне так, чтобы создавалось УЗ-вое поле любой заданной конфигурации. При этом обмотка их выполниется проводом с химически стойкой изоляцией. Литл Н е р г м а и Л., Ультразвук и е>о применение е науке и технике, пер. с яем., М., 1956; Г и н б е р г А. М., Ф ь я о т о э а Н. Я., Ультразвук з гальеакотехнике, М., 1969; Капустин А.
П., т р о ф и и о в А. )1., Эзезтрокристая:и>- зевая метаяпов в ультразвуковОм поле, Ы., 1969; Архэнгеиьскиб М. Е., С т а т н и к о в К). Г., е кил Физические осзоем ультразвуковой техйологив [Фи»яка и техникаа мотвого ультразвука, ки. 3), М., 1970, е. 515 †. Г. Н.
Эскин., ВОЛНОВОД вЂ” участок среды, ограниченньш в одном или двух направлениях и служащий длн передачи волн, напр. слой или труба, ааполнепные жидкостью или газом, стержень или пластина (твердые волководы). Распространенно волн в В. возможно как в виде плоской волны, такой же, как в неограниченных средах (слой и труба с жесткими стенками), так и (при достаточной толщине слои) в виде нормальных волк, образув)п(ихся в реаультате последовательных отражений от стенок (т. н. волноводное распространение нормальных волн в слоях и трубах), или в виде совместного распространения продольных и сдвиговых волн в твердых волноводах (см.
Нормалькме волна н пластинках и стержнях). В устройствах УЗ-вой технологии В. наз. также твбрдые ввукопроводы: прямые и изогнутые тОнКие стержни И коицэктраторм, служащие для передачи продольных, изгибных или крутильных колебаний от злектроакустич, преобрааователя к объекту ультразвукового вовдействин. ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ в гааообразной или жидк о й с р е д е — отношение звукового давлении р в бегущей плоской волне к колебательной скорости частиц среды о. При отсутствии дип>ерсии скорости эаука В.
с. не зависит от формы волны и выражаетсн ф-лой: р(и = рс, где р — плотность среды, с — скорость звука в ней. В, с, представляет собой удельный импебанс акустическии среды длн плоских волн. В. с.— важнейшан характеристика среды, определяющая условия отражения звука и преломления звука на ее границе. При нориальнои падении плоской волны на плоскую границу раздела двух сред коэфф. отрая(енин определяется только отношением В.
с. этих сред; если В. с. сред равны, то волна проходит границу без отражении. Сопротивление иалучения в данную среду пропорционально ее В. с. длн излучателей любого поридка (см. Излучение ээука), Понитием В. с. Ножка пользоваться и для твбрдого тела (для продольных и поперечных упругих волн п неогх ранпченноаа твердом теле и для продольных волн в стержне), определяя В. с, как отношение соответствующего механич. напряжении, взитого волны с обратным анаком, к колебательной скорости частиц среды.
ВОЛНЫ вЂ” изменения состояния среды (возмущении), распространиющиеся в этой среде н несущие с собой энергию. Напр., удар по концу стального стерн»на зыаывает на этом конце местное сжатие (упругую В.], к-рос распространяется затем вдоль стержни со скоростью около 5 тысяч и!с. йспрую»е В. существуют а твердых яояраеяв е ра р рйраын я во ы Нор е се« я осев Нирвана р р рево вовы й й й й Ф Ю Ф Ф яаяже е не снеоен я ас « б Ряс. О а — ородольяея золя«; б — оо. перечная волна. телах, жидкостях и газах.
Звуковые и сейсмич. волны в земной коре явлиются частными случаями упругих В. К электромагнитным волнам относятся радиоволны, свет, рентгеновские лучи и др. Основное свойство всех В., независимо от их природы, состоит в том, что в В. осуществляется перенос ввергни без переноса вещества (последний может иметь место ли»пь кок побочное явление). Волновые процессы встречаются почти во всех областях физич. ивлений, поэтому изучение В. важно как дли физики, так и для техники. В. могут раалвчаться по тому, как везмущения ориентированы относительно направления их распространении.
Так, напр., звукован В. распространиется в газе в том нее направлении, в каком происходит смещение частиц газа (рис. (, о); в В., распространяющейся вдоль струны, смещение точек струны происходит в направлении, перпендикулярном струне (рис. (, б). В. первого тина наа. процольными, а второго — поперечными. В жидкостнх и газах упругие силы иоэникают только кри сжатии и не возникают при сдвиге, поэтому уп- ругие дефорлеации в»кидкостях и газах люгут распространиться только в видо продольных В. (вВ.
сжатии»). В твердых телах, в к-рых упругие силы воаникают также при сдвиге, упругие деформации могут распространятьси не только в виде продольных В. («В, сжатия»), но и в виде поперечных («В. сдвига»), В твердых толах ограниченного размера (напр., в стержнях, пластинках) картина распространении В. более сложна, здесь вознинают еще и другие типы В., являющиеся комбинацией первых двух основных типов (подробнее см. Уяругое волны).
В жидкостях могут существовать В., не связанные с упругостью среды, — поверхностные гравитационные В., внутренние В. в стратифицированной по плотности жидкости и т. д. В электромагнитных В. направления электрического и магнитного полей почти всегда (за исключением случаев анизотропных сред и распространения в несвободном пространстве) перпендикулярны направлению распространения В,, поэтому электромагнитные В. в свободном пространстве попер ечны.
Общие характеристики и свойства волн. В. могут иметь различный вид. Одиночной В., или импульсом, наа. сравнительно короткое воамущение, не имеющее регулярного характера (рис. 2,б). Ограниченный т ттт ттт т Рие. х. а — одиночная волка; б — пуг воли; в — бесяоиечиая сивусоялальиая волна. ряд повторяющихся возиущений наз. цугом В. Обычно понретие цуга относят к отрезку синусоиды (рис. 2,б). Особое значение в теории В. имеет представление о гармонич. В., т. е. бесконечной и синусоидальной В., в к-рой все изменения состоянии среды происходят по закону синуса или косинуса (рис. 2, в); такие В.могли бы распространятьсн в однородной волны бу среде (если амплитуда их невелика) без искажевия формы (о В.
большой амплитуды сы. пижо). Поиятие бескопечпой сипусоидальпои В., разумеется, является абстракцией, применимой к достаточно длиивому цугу сипусоидалькых В. Освоввыми характеристиками гармоиич. В. явлгпотся д л и и а В.)ч— расстояиие между двумя максимумами или минимумами возмущевия и и е р и о д В. Т вЂ” время, за к-рое совершается один полиыи цикл колебавия.
Т. о., бескопечиая В. обладает строгой периодичностью в кростраистве (что обнаруживается в случае, иаир., упругих В., хотя бы иа момепталькой фотографии В.) и периодичиостыо во вреиеии (что обиаруживается, если следить за движевиеи во времени определенной частицы среды). Длина В.
й связана с периодом Т соотношением и,'е =- Т, где е — скорость распространении В. Это соотпошеиие справедливо для гармович. В. любой природы. Вместо периода Т можно пользоваться ч а с т о т о й П равной чисзу периодов в единицу времени: = ПТ,при атом Х1 = е. В теории В. пользуются также поиятием в о л и ов о г о в е к т о р а )е, ориентированного в направлении распростраиеиия В., абсолютиая величина к-рого й = 2я)й = 2лгге, т.
е. равна числу В, ва отрезке 2я. Гармоническая волна. Амплитуда и фаза. В гармович. В. изменение колеблющейся величины И' во времени происходит по закону синуса (или косинуса) и описывается в каждой точке ф-лой'. И' =. Аз!п2яПТ (где 2 — время), т. е. эта величина совершает гармонические колебания. В положеиии равиовесия величина И'принимается равной нулю. А — а и п л ит у д а В., т. е. значение, к-рое эта величина принимает цри наибольших отклокеииях от положения равкозесия. В любой другой точке, расположеивой ка расстояиии г от первой в направлении распрострапеиия В., колебания происходят по такому же закону, ио с опоздаииеи ва время Г,= ггс, что можно ааписать в видо: И'= Аз(п — (г — г,) = 2н т = Аюп 2— (г — ) т ~ ег Выражение ф = —, (г — гг) иаз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
