Решена прямая задача о продольных волновых движениях пьезокерамического стержня при переменном во времени электрическом возбуждении. Решения в явном виде зависят от приложенного напряжения. Путем интерпретации скорости изменения электрического напряжения как функции управления поставлены и решены две задачи оптимального управления: задача о переводе наблюдаемых точек стержня в заданные положения при минимизации нормы управления и задача об оптимальном по быстродействию переводе стержня при ограничении на норму управления. Приведены результаты расчетов изменения во времени подаваемого на стержень оптимального электрического напряжения, а также построена зависимость нормы оптимального управления от периода управления.

Запропоновано покращену дискретну модель поширення нестаціонарних хвиль у стрижні, у якій дискретизації піддається не тільки маса, але і пружні характеристики стрижня. Принциповою особливістю моделі є два шари мас, з'єднані трьома типами зв'язків, що дозволяють моделювати поздовжні та поперечні коливання.

Рассмотрено распространение продольных волн в упругопластическом стержне, полубесконечном или закрепленном на неударяемом торце, при действии удара с постоянной или зависящей от времени скоростью и с конечным временем приложения нагрузки. Движения стержня описаны квазилинейным уравнением гиперболического типа, к которому присоединяются соотношения деформация - перемещение и определяющие соотношения, в которых предполагается, что скорость деформации можно разложить на упругую и пластическую составляющие. Задача решена численно с помощью приведенных уравнений характеристик и условий на них.

На основе уточненных уравнений [2] рассмотрены поперечные перемещения, возникающие в полубесконечном стержне вблизи фронта нестационарной продольной волны под действием внезапного продольного усилия. Построены графики распределения поперечного перемещения по стержню. В отличие от классической картины ступенчатого изменения поперечного сечения стержня под действием внезапной нагрузки, получена картина плавного изменения размеров поперечного сечения.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж820.5 с32 + В251.620.36

Рубрики:

Технічне обслуговування. Технічне діагностування

Поширення хвиль < Стрижні >

Шифр НБУВ: Ж14309 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены особенности распространения в тонком стержне упругих волн, вызванных мгновенным приложением импульсной нагрузки к одному из его торцов. Проанализировано влияние на параметры сканирующих волн распределения дефектов в некотором локальном протяженном объеме и оценены возможные преимущества учета указанного фактора. Получена математическая модель распространения аустической эмиссии волны в коротком стержне с областями, пораженными дефектами. Разработаны оптимальные способы расчета и созданы необходимые программы для MS Windows, позволившие выполнять расчетные работы в оптимальные сроки и с приемлемой для оценок физического явления точностью. Программы реализованы таким образом, чтобы исследователь мог достаточно просто оперировать настройками и получать результаты расчетов в виде графиков с возможностью их перестраивания в наиболее удобную для анализа форму. Установлено, что наличие протяженной области локально распределенных дефектов структуры материала, например, при его деформировании, меняет характер распространяющейся по стержню волны. Показана зависимость характерных особенностей этого изменения от протяженности поврежденного участка, что дает возможность анализа этого фактора при оценке появления и развития дефектов в материалах. Показано, что наличие в стержне сосредоточенных дефектов в тонком поперечном сечении образца или в протяженной области меняет форму проходящей акустической волны в сторону снижения амплитуды и уменьшения крутизны переднего фронта. Полученное решение предоставляет возможность оценивать накопление повреждений (дефектов) в материалах образцов по результатам их сканирования акустическими импульс

Рассмотрена эффективность обнаружения слоя акустической неоднородности стенки конечного кусочно-однородного цилиндра по полю, возбуждаемому некогерентным осесимметричным источником на внутренней поверхности цилиндра и регистрируемому датчиками на его наружной боковой стенке. Информативными параметрами слоя неоднородности являются его толщина и плотность, скорость распространения продольных акустических колебаний и их затухание. Для поля колебательной скорости, регистрируемого на наружной боковой стенке слоистого цилиндра, сформулирована статистическая задача обнаружения сигнала от слоя неоднородности на фоне некоррелированной помехи. В качестве информативной статистической характеристики использована взаимная спектральная плотность мощности акустического поля в заданной системе пространственно разнесенных точек приема на поверхности цилиндра. Оценка эффективности обнаружения проведена по критерию Неймана - Пирсона. Представлены рельефы зон обнаружения неоднородности группой приемников для ряда практически интересных вариантов взаимного расположения источника, приемников и неоднородного слоя. Рассмотрено влияние пространственной протяженности источника и неоднородного слоя и частотной полосы сигнала на эффективность обнаружения неоднородности. Исследованная модельная ситуация отражает некоторые характерные особенности формирования и распространения акустических сигналов в респираторном тракте человека с патологическими изменениями ткани легких (паренхимы). При этом предположено, что слой неоднородности характеризует патологические изменения паренхимы.

Розглянуто можливість поширення гармонічних хвиль у системі двох періодично підкріплених жорсткими поперечними перегородками паралельних ідеально пружних стрижнів, які рухаються синхронно. Об'єми, обмежені стрижнями та сусідніми перегородками, заповнені акустичним середовищем без дисипації. Із застосуванням методу Флоке одержано відповідне дисперсійне рівняння та проаналізовано його корені. Для ряду часткових випадків указано діапазони існування хвилі, що поширюється. Встановлено, що за геометричних і фізичних параметрів, які відповідають будові легеневої паренхіми, для всього звукового частотного діапазону фазова швидкість знайденої хвилі не диспергує та відповідає ефективній швидкості поширення поздовжньої хвилі у гетерогенному середовищі.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.620.36 + З845.7

Рубрики:

Поширення хвиль < Стрижні >

Хвилевідні лінії передачі. Хвилеводи та об'ємні резонатори

Шифр НБУВ: Ж16099 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто поширення звукової хвилі у криволінійному хвилеводі. Визначено дисперсійні співвідношення для хвилеводу з жорсткими та м'якими межами. Побудовано частотні залежності фазових та групових швидкостей мод криволінійного хвилеводу. Проведено порівняльний аналіз власних форм криволінійного та плоскопаралельного хвилеводів.

Експериментально обчислено коефіцієнт поширення, який має зв'язок з дисперсією хвилі та коефіцієнтом затухання хвилі. Вказані дисперсія та коефіцієнт затухання одержані для матеріалу ПММА залежно від частоти в серії дослідів з удару за допомогою стрижня Гопкінсона, де використані кулі у вигляді сферичних підшипників різного діаметра. Застосовано метод корекції дисперсії хвиль із застосуванням швидкого перетворення Фур'є щодо поздовжніх деформацій, який зв'язаний з падаючою та відбитою хвилями.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.620.36-24

Рубрики:

Поширення хвиль < Стрижні >

Шифр НБУВ: Ж68774:мех. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследовано распространение упруго-вязкопластических волн в полубесконечном стержне на основании электромеханической модели идеального упруго-вязкопластического материала с запаздыванием текучести. Решение задачи осуществляется в постановке, когда удар по торцу ненагруженного стержня сообщает концевому сечению постоянную скорость. В результате решения уравнений динамического поведения материала за фронтом волны запаздывания текучести, получено его напряженно-деформированное состояние. Отмечена отличительная особенность поведения возмущенной области стержня при сравнении с граничным условием, когда к его торцевой поверхности внезапно прикладывается постоянная сила. Показана возможность возникновения сингулярного решения определяющих уравнений с особенностями в виде точек разрыва 1-го рода. Такое решение описывает странное поведение материала, ступенчатый характер движения которого напоминает состояние "трепетания".

Досліджено хвильові властивості періодичної структури, утвореної двома паралельними нескінченними пружними стрижнями, підкріпленими періодично розташованими шарнірно опертими гнучкими балками. Для випадків син- та протифазного поздовжнього руху стрижнів за допомогою методу Флоке одержано дисперсійні рівняння та визначено фазову швидкість гармонічної хвилі, яка може поширюватись у розглянутій системі. Показано, що такій хвилі притаманна значна дисперсія, обумовлена збудженням згинних мод поперечних балок у відповідних частотних діапазонах.