SU1719979A1 - Способ определени физико-механических параметров в плоско-параллельных объектах - Google Patents
Способ определени физико-механических параметров в плоско-параллельных объектах Download PDFInfo
- Publication number
- SU1719979A1 SU1719979A1 SU904782853A SU4782853A SU1719979A1 SU 1719979 A1 SU1719979 A1 SU 1719979A1 SU 904782853 A SU904782853 A SU 904782853A SU 4782853 A SU4782853 A SU 4782853A SU 1719979 A1 SU1719979 A1 SU 1719979A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- determining
- signals
- harmonic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение касаетс акустических методов исследовани физико-механических параметров объектов. Целью изобретени вл етс повышение информативности путем определени скорости, поперечных колебаний за счет фиксировани эффектов монохроматора и резонансного поглощени . В заполненной . жидкостью емкости 7 между преобразовател ми 1 и 2 располагают плоско-параллельный объект 6. Преобразователем
Description
I
СО
со
со
1 излучают импульсно-гармонические акустические сигналы, отношение длительности средней части с посто нной амплитудой которых к длительности все-, го сигнала не менее 1/3,4 Преобразователем 1 принимают отраженные сигналы, а преобразователем 2 прошедшие через объект 6. Измен ют частоту заполнени излучаемых сигналов и фиксируют jg минимальные значени частот, при коИзобретение относитс к акустическим методам исследовани физико-механических параметров объектов и может быть использовано при определении фи- зико-механических свойств материалов, у которых скорость распространени фронта упругих колебаний снижена вблизи свободной поверхности, т.е. акустически активных материалов.
Известен способ определени физико-механических параметров объектов, включающий установку на объекте электромагнитно-акустического преобразовател , возбуждение в объекте и при- ем продольных и поперечных колебаний с помощью данного преобразовател , измерение скорости продольных и поперечных колебаний и определение по ним физико-механических параметров объекта, в частности параметров упругой анизотропии.
Однако известный способ имеет недостаточно широкую область применени , поскольку использование элект- ромагнитно-акустического преобразовател возможнотолько на электропроводных материалах.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс спо- соб определени физико-механических параметров объектов, заключающийс в том, что излучают с одной стороны объекта перпендикул рно его поверхности импульсно-гармонические сигналы , принимают отраженные объектом сигналы, .измен ют частоту заполнени импуль сно-гармонического сиг нала, фиксируют значение частоты f4, при котором исчезает средн часть отраженного сигнала, вычисл ют с помощью значени f/| скорость продольных колебаний и по ней определ ют физико-механические параметры объекта.
торых исчезает средн часть прин тых сигналов. По такой зафиксированной частоте, соответствующей режиму сто чих волн, определ ют скорость продольных .колебаний, а по частоте, соответствующей резонансному поглощению , - скорость поперечных колебаний. По полученным скорост м определ ют физико-механические параметры объекта . 2 ил.
0 «
о
0
5
Недостатком данного способа вл етс недостаточно высока информативность , обусловленна тем, что физико- механические параметры объекта определ ютс только с помощью скорости продольных колебаний.
Цель изобретени - повышение информативности путем определени скорости поперечных колебаний за счет фиксировани эффектов монохроматора и резонансного поглощени .
На фиг.1 представлена блок-схема устройства, с помощью которого реализуетс предлагаемый способJ на фиг. 2- излучаемый (а) и прин тый (б) сигналы при фиксировании исчезновени средней части последнего.
Устройство содержит два пьезоэлектрических преобразовател 1 и 2, соединенные с преобразователем 1 генератор 3 импульсно-гармонических сигналов и частотомер 4 и двухканальный осциллограф 5, первый вход которого соединен с преобразователем 1, а второй - с преобразователем 2. Объект 6 исследований и преобразователи 1 и 2 располагают, например, в заполненной звукопровод щей жидкостью емкости 7.
Способ определени физико-механических параметров в плоскопараллельных объектах заключаетс в следующем.
Излучают с одной стороны объекта перпендикул рно его поверхности акустические сигналы и принимают отраженный объектом и прошедший через объект сигналы. В качестве излучаемых сигналов используют импульсно-гармонические сигналы, отношение длительности средней части с посто нной амплитудой которых к длительности всего сигнала не менее 1/3, и измен ют частоту их заполнени . В ходе изменени частоты фиксируют ее минимальные значени Ј
и f, при которых исчезает средн
часть отраженного и прошедшего сигналов соответственно. Измер ют зафиксированные значени f.t и fj и с их помощью вычисл ют скорости v„р и vcfte продольных и сдвиговых колебаний.
сдь
определ ют из выражени h-f.
tftb 2 где h - толщина объекта.
Затем определ ют искомые физико- механические параметры объекта по полученным величинам v п- и v
CABI
2
Способ определени физико-механи- ческих параметров в плоскопараллельных объектах реализуют следующим образом .
В емкости 7, заполненной звукопровод щей жидкостью, располагают плоскопараллельный объект 6 исследований /между преобразовател ми 1 и 2. Гене- ратор 3 возбуждает преобразователь 1 импульсно-гармоническим сигналом, ,форма которого представлена на фиг.2а. Трансформированный преобразователем 1 в акустический этот сигнал отражаетс и проходит через объект 6. Отраженный сигнал поступает оп ть на преобразователь 1 и фиксируетс осциллографом 5, а прошедший сигнал поступает на преобразователь 2 и также фиксируетс осциллографом 5. Частоту заполнени вырабатываемого генератором 3 сигнала измен ют. Когда частота достигает зна3
чени , при котором по толщине образца 35 мают отраженные объектом сигналы, из- укладываетс целое число полуволн продольных колебаний, наблюдаетс режим сто чих волн и исчезает средн часть отраженного сигнала (фиг. 2,6). Значение этой частоты f фиксируют с 0 помощью частотомера 4. На другой частоте f g отсутствует прохождение и сигнал на выходе преобразовател 2 имеет тот же вид (фиг.2,б). Это тоже ре- 45
мен ют частоту заполнени импульсно- гармонического сигнала, фиксируют значение частоты f , при котором исчезает средн часть отраженного сигнала , вычисл ют с помощью значени f скорость продольных колебаний и по ней определ ют физико-механические параметры объекта, отличающийс тем, что, с целью повышени информативности путем определени скорости поперечных колебаний, выбирают отношение длительности средней части излучаемого импульсно-гармонического сигнала, в пределах которой
жим сто чих волн, но в отличие от ре жима монохроматора собственное поле внутри объекта 6 находитс с внешним полем в противофазе. Противофазность собственного пол возбуждающему
-
объ сн етс дифференцирующим действи-50 амплитуда посто нна, к длительности
ем приповерхностных низкоскоростных зон сло -резонатора. Зна толщину объекта 6, определ ют скорости распространени продольных и поперечных колебаний в материале образца 6. Так,55 на образцах из дюралюмини толщиной 2,8 мм были получены значени частот f a. 1,09 МГц и fe 1,12 МГц, из ко17199796
торых были определены значени скорос0
S
0
0
тей vnp 6100 м/с и vcAft 3140 м/с. С помощью значений vnp и vf.,e вычисл ют требуемые физико-механические параметры, в частности коэффициент Пуассона.,
Выбор отношени длительности Т средней части импульсно-гармоническо го сигнала с посто нной амплитудой к длительности Т всего сигнала не менее 1/3 осуществлен эмпирически. Чем длиннее импульс Т, тем большими должны быть размеры измерительной установки , чтобы иметь возможность разделить зондирующий и отраженный импульсы . Гармонический незатухающий процесс (Т) должен быть достаточно длительным, чтобы можно быть наблюдать как вление монохроматора (f), так и вление акустического резонансного поглощени (f2), поскольку часть этого процесса выпадает из наблюдени вследствие переходных процессов и остаетс длительностью Тг. Практически выбирают Т такой, чтобы Т2 была больше нул .
Claims (1)
- Формула изобретени Способ определени физико-механических параметров в плоскопараллельных объектах, заключающийс в том, что излучают с одной стороны объекта перпендикул рно его поверхности им- пульсно-гармонические сигналы, прини5 мают отраженные объектом сигналы, из- 0 5мен ют частоту заполнени импульсно- гармонического сигнала, фиксируют значение частоты f , при котором исчезает средн часть отраженного сигнала , вычисл ют с помощью значени f скорость продольных колебаний и по ней определ ют физико-механические параметры объекта, отличающийс тем, что, с целью повышени информативности путем определени скорости поперечных колебаний, выбирают отношение длительности средней части излучаемого импульсно-гармонического сигнала, в пределах которойвсего сигнала не менее 1/3, дополнительно принимают прошедшие через объект сигналы, фиксируют минимальное значение частоты f2, при которой исчезает средн часть сигнала, прошедшего через объект, измер ют зафиксированное значение частоты f2, вычисл ют скорость vc,& поперечных колеба717199798ний из выражени v0«e h-f, где h - кие параметры объекта определ ют с толщина объекта, а физико-механичес- учетом скорости поперечных колебаний.фиг.2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904782853A SU1719979A1 (ru) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | Способ определени физико-механических параметров в плоско-параллельных объектах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904782853A SU1719979A1 (ru) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | Способ определени физико-механических параметров в плоско-параллельных объектах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1719979A1 true SU1719979A1 (ru) | 1992-03-15 |
Family
ID=21491799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904782853A SU1719979A1 (ru) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | Способ определени физико-механических параметров в плоско-параллельных объектах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1719979A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105588883A (zh) * | 2014-11-13 | 2016-05-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 三维岩石力学参数获取方法和系统 |
-
1990
- 1990-01-17 SU SU904782853A patent/SU1719979A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ермолов И.Н. Теори и практика ультразвукового контрол , М.: Машиностроение, 1981, с. 227-228. Алешин Н.П. и др. Методы акустического контрол металлов. М.: Машиностроение, 1989, с. 415-416. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105588883A (zh) * | 2014-11-13 | 2016-05-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 三维岩石力学参数获取方法和系统 |
| CN105588883B (zh) * | 2014-11-13 | 2018-05-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 三维岩石力学参数获取方法和系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hosokawa et al. | Acoustic anisotropy in bovine cancellous bone | |
| Povey et al. | Ultrasonics in food engineering. Part I: Introduction and experimental methods | |
| JPH0525045B2 (ru) | ||
| JPS59501799A (ja) | 超音波測定 | |
| Hassan et al. | On the low-frequency oscillation of a fluid layer between two elastic plates | |
| US4026157A (en) | Method of quantitatively determining the grain size of substances | |
| JPS6156450B2 (ru) | ||
| Chamuel | Flexural edge waves along free and immersed elastic waveguides | |
| SU1719979A1 (ru) | Способ определени физико-механических параметров в плоско-параллельных объектах | |
| Pace et al. | Short pulse acoustic excitation of microbubbles | |
| Simonetti et al. | Ultrasonic interferometry for the measurement of shear velocity and attenuation in viscoelastic solids | |
| Mohamed et al. | Propagation of ultrasonic waves through demineralized cancellous bone | |
| RU2006853C1 (ru) | Ультразвуковой способ определения упругих констант твердых тел | |
| Wei et al. | Complex Young's modulus measurement by incident wave extracting in a thin resonant bar | |
| Mert et al. | A new method to measure viscosity and intrinsic sound velocity of liquids using impedance tube principles at sonic frequencies | |
| Wan et al. | Direct measurement of ultrasonic velocity of thin elastic layers | |
| SU723431A1 (ru) | Способ контрол физических параметров жидкости | |
| Wu et al. | Nonlinear energy exchange among harmonic modes and its applications to nonlinear imaging | |
| SU1620931A1 (ru) | Устройство дл определени содержани газа в газожидкостных средах | |
| SU1657954A1 (ru) | Способ определени физико-механических характеристик тонких пленок | |
| RU2688877C1 (ru) | Способ определения прочностных характеристик полимерных композиционных материалов | |
| RU2040789C1 (ru) | Способ измерения физических параметров веществ | |
| SU1460620A1 (ru) | Способ определени средней скорости ультразвука в плавно-неоднородном слое | |
| RU2034241C1 (ru) | Способ измерения скорости звука | |
| SU920510A1 (ru) | Ультразвуковое устройство дл контрол качества материалов |