SU150284A1

SU150284A1 - Method for measuring elastic constants of solids

Info

Publication number: SU150284A1
Application number: SU754624A
Authority: SU
Inventors: В.И. Краснюк
Original assignee: В.И. Краснюк
Priority date: 1961-12-06
Filing date: 1961-12-06
Publication date: 1962-11-30

Description

Изобретение относитс к способам измерени упругих констант твердых тел, основанным на том, что скорости распространени различных типов упругих волн в веществе завис т от механических свойств последнего и поэтому -измерение скоростей распространени упругих волн в веществе позвол ет вычислить его упругие константы.The invention relates to methods for measuring the elastic constants of solids, based on the fact that the propagation speeds of various types of elastic waves in a substance depend on the mechanical properties of the latter and, therefore, measuring the propagation velocities of elastic waves in a substance allows its elastic constants to be calculated.

В основе этих способов также заложено известное вление максимального смещени отраженного ультразвукового луча при критических углах падени ультразвука а границу раздела сред. Дл увеличени наблюдаемого смещени отраженного пучка ультразвуковых волн обычно примен ют многократное отражение на критическом угле падени . Недостатком этих импульсных ультразвуковых способов вл етс сложность методики измерений с помощью осциллографической аппаратуры.These methods are also based on the well-known phenomenon of the maximum displacement of the reflected ultrasound beam at critical angles of incidence of ultrasound and the interface between the media. To increase the observed displacement of the reflected beam of ultrasonic waves, multiple reflections are usually applied at a critical angle of incidence. The disadvantage of these pulsed ultrasonic methods is the complexity of the measurement technique using oscillographic equipment.

Предлагаемый способ позвол ет упростить методику измерений тем, что о величине .константы суд т по максимальному смещению фонтана на поверхности воды. Это смещение возникает при фокусировке ультразвука плоскостью вдоль акустической кривой в результате пересечени -различно смещающихс отраженных лучей падающей сферической волны источника колебаний.The proposed method makes it possible to simplify the measurement procedure by the fact that the value of the constants is judged by the maximum displacement of the fountain on the surface of the water. This displacement occurs when the ultrasound is focused by the plane along the acoustic curve as a result of intersection — differently shifting reflected rays of the incident spherical wave of the oscillation source.

Сущность изобретени по сн етс чертежом, изображающим схему проведени опыта по определению константы твердого тела.The invention is illustrated in the drawing, depicting the scheme for conducting an experiment for determining the constant of a solid body.

Источник 1 колебаний с кварцевой пластиной 2 вместе с исследуемым твердым телом 3 помещены в воде. Распростран ющийс в последней ультразвуковой луч (от падающей сферической волны источника 1) «а участках и попадает на поверхность исследуемого твердого тела, вызыва одновременно продольные и поперечные объемные, а также поверхностные волны. Так как скорость распространени упругих волн в теле 3 больще, чем в воде, то отраженные лучиThe source 1 of oscillations with a quartz plate 2 together with the test solid 3 are placed in water. The ultrasound beam propagating in the latter (from the incident spherical wave of source 1) in the regions and hits the surface of the solid under study, simultaneously causing longitudinal and transverse bulk, as well as surface waves. Since the speed of propagation of elastic waves in the body 3 is greater than in water, the reflected rays

№ 150284- 2 СА и DB смещаютс вдоль его поверхности и тем больше, чем длиннее примен ема ультразвукова волна и чем ближе угол падени ультразвукового луча OiCz к критическому углу падени .No. 150284-2 CA and DB are displaced along its surface and the larger, the longer the applied ultrasonic wave and the closer the angle of incidence of the ultrasound beam OiCz to the critical angle of incidence.

Если бы отраженные лучи не смещались на поверхности раздела двух сред, то их ход был бы и . Дл любого угла падени луча OiCg можно всегда вычислить точку В и, следовательно, знать место ее расположени на поверхности воды.If the reflected rays had not shifted on the interface between two media, then their course would be and. For any angle of incidence of the beam OiCg, you can always calculate point B and, therefore, know the location of its location on the surface of the water.

Измер рассто ние, можно получить полное смещение Д фонтана воды, который образуетс в точке В при фокусировке ультразвука плоскостью вдоль акустической кривой в результате причин, изложенных выше. По смещению А фонтана воды путем соответствующих вычислений суд т о величине константы тела 3.By measuring the distance, it is possible to obtain the total displacement D of the water fountain, which is formed at point B when the ultrasound is focused by the plane along the acoustic curve as a result of the reasons stated above. By the displacement A of the water fountain, by appropriate calculations, the magnitude of the body constant 3 is judged.

Предмет изобретени Subject invention

Способ измерени упругих констаит твердых тел, отличающ-ийс тем, что, с целью упрощени методики измерений, о величине константы суд т по максимальному смещению фонтана на поверхности воды, возникающего при фокусировке ультразвука плоскостью вдоль акустической кривой в результате .пересечени различно смещающихс отраженных лучей падающей сферической волны источника колебаний.The method of measuring elastic constants of solids, distinguished by the fact that, in order to simplify the measurement procedure, the value of the constant is judged by the maximum displacement of the fountain on the surface of the water that occurs when the ultrasound is focused by the plane along the acoustic curve as a result of the intersection of differently reflected reflected rays of the incident spherical wave source of oscillations.