|
DOI: 10.14489/td.2021.04.pp.004-019
Данилов В. Н.
О ГОЛОВНЫХ И ПОДПОВЕРХНОСТНЫХ ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛНАХ, ИЗЛУЧАЕМЫХ ПРЯМЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, НАХОДЯЩИМСЯ НА СВОБОДНОЙ ПЛОСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ УПРУГОЙ СРЕДЫ
(c.4-19)
Аннотация. На основе интегральных представлений Фурье–Бесселя компонент смещения упругих волн, излучаемых прямым преобразователем, находящимся на свободной плоской поверхности упругой среды, получены аналитические оценки смещений подповерхностной продольной и головной (поверхностно-продольной) волн. Компоненты смещения подповерхностной продольной волны являются суммой компонент в приближении геометрической акустики (ГА), дифракционных поправок к этому приближению и поправок, учитывающих влияние особенности, когда параметр интегрального представления равен волновому числу продольной волны. Компоненты смещения головной волны определяются как сумма соответствующих дифракционных поправок для компонент смещения объемной продольной волны в приближении ГА и компонент смещения боковой волны. Максимум амплитуды смещения подповерхностной продольной волны в угловой области направления распространения вблизи свободной поверхности среды обусловлен одним из локальных максимумов диаграммы направленности прямого преобразователя. При этом зависимость изменения амплитуды этой волны от пройденного волной расстояния от центра преобразователя практически соответствует аналогичной зависимости для смещения объемной продольной волны в ГА-приближении. Проведены количественные оценки максимумов амплитуды смещения подповерхностной продольной и головной волн относительно наибольшей амплитуды излучаемой прямым преобразователем объемной продольной волны.
Ключевые слова: головная волна, подповерхностная продольная волна, боковая волна, прямой преобразователь, дифракционная поправка, геометро-акустическое приближение, свободная поверхность, смещение волны, критический угол.
Danilov V. N.
ABOUT HEAD WAVES AND UNDER-SURFACE LONGITUDINAL WAVES, RADIATED BY THE NORMAL PROBE WHICH IS TAKING PLACE ON A FREE FLAT SURFACE OF THE ELASTIC ENVIRONMENT
(pp.4-19)
Abstract. On the basis of integrated representations Fourier–Bessel a component of displacement of elastic waves, radiating by the normal converter which is taking place on a free flat surface of the elastic environment, receives analytical estimations of displacement a under-surface longitudinal and head (it is surface-longitudinal) waves. Components of displacement a under-surface longitudinal wave are the sum a component in approximation of geometrical acoustics (GA), the diffraction amendments to this approximation and the amendments which are taking into account influence of feature when the parameter of integrated representation is equal to wave number of a longitudinal wave. Components of displacement of a head wave are defined as the sum appropriate diffraction amendments for a component of displacement of a volumetric longitudinal wave in approximation GA and a component of displacement of a lateral wave. The maximum of amplitude of displacement a under-surface longitudinal wave in angular area of a direction of distribution near to a free surface of environment is caused by one of local maxima of the directivity characteristic of the normal probe. Thus dependence of change of amplitude of this wave of distance wave from the centre of the probe practically corresponds to similar dependence for displacement of a volumetric longitudinal wave in GA approximation. Quantitative estimations of maxima of amplitude of displacement under-surface longitudinal and head waves concerning the greatest amplitude, radiated by the normal probe of a volumetric longitudinal wave.
Keywords: head wave, under-surface longitudinal wave, lateral wave, normal probe, diffraction amendment, geometrical acoustic approximation, free surface, displacement of a wave, critical angle.
В. Н. Данилов (АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. N. Danilov (JSC “RPA “CNIITMASH”, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т. Т. 3. Ультразвуковой контроль. И. Н. Ермолов, Ю. В. Ланге. 2-е изд., дораб. М.: Машиностроение, 2006. 864 с.
2. Ермолов И. Н. Достижения в теоретических вопросах ультразвуковой дефектоскопии, задачи и перспективы // Дефектоскопия. 2004. № 10. С. 13 – 48.
3. Разыграев Н. П., Ермолов И. Н., Щербинский В. Г. Использование волн головного типа для ультразвукового контроля // Дефектоскопия. 1978. № 1. С. 33 – 40.
4. Разыграев Н. П., Ермолов И. Н., Щербинский В. Г. Исследование процесса формирования акустического поля головной волны в контролируемой среде // Дефектоскопия. 1978. № 11. С. 5 – 10.
5. Разыграев Н. П. Физика, терминология и технология в ультразвуковой дефектоскопии головными волнами // Дефектоскопия. 2020. № 9. С. 3 – 19.
6. Данилов В. Н. К вопросу о расчете параметров поверхностно-продольных волн на свободной плоской границе изделия // Дефектоскопия. 2001. № 10. С. 27 – 35.
7. Бреховских Л. М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973. 344 с.
8. Данилов В. Н. О влиянии статического давления прямого преобразователя на направленность поля излучения // Дефектоскопия. 1986. № 5. С. 24 – 28.
9. Ямщиков В. С., Данилов В. Н., Шкуратник В. Л., Ермолин А. А. Возбуждение упругой волны в слое дисковым излучателем конечных размеров // Дефектоскопия. 1982. № 2. С. 78 – 84.
10. Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. Т. 2. М.: Наука, 1974. 295 с.
11. Ямщиков В. С., Данилов В. Н., Шкуратник В. Л. Особенности возбуждения и приема упругих волн в твердом слое преобразователем поршневого типа // Дефектоскопия. 1983. № 3. С. 16 – 23.
12. Бреховских Л. М., Годин О. А. Акустика слоистых сред. М.: Наука, 1989. 414 с.
13. Фелсен Л., Маркувиц Н. Излучение и рассеяние волн. Т. 1. М.: Мир, 1978. 548 с.
14. Викторов И. А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука, 1981. 286 с.
15. Фелсен Л., Маркувиц Н. Излучение и рассеяние волн. Т. 2. М.: Мир, 1978. 567 с.
16. Данилов В. Н. О влиянии критического угла на направленность излучения поперечной волны наклонным преобразователем // Контроль. Диагностика. 2019. № 5. С. 14 – 25.
17. Данилов В. Н., Самокрутов А. А. Об учете влияния критического угла на параметры смещения поперечных упругих волн, возбуждаемых сосредоточенными источниками // Дефектоскопия. 2003. № 10. С. 45 – 54.
18. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980. 280 с.
19. Ямщиков В. С., Бауков Ю. Н. Геоакустика. Разделы: Вопросы излучения упругих колебаний в массив. Распространение упругих волн в волноводах. М.: Изд-во МГИ, 1975. 220 с.
1. Ermolov I. N., Lange Yu. V. (2006). Non-destructive testing: handbook: in 8 volumes. Vol. 3. Ultrasonic testing. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
2. Ermolov I. N. (2004). Advances in theoretical issues of ultrasonic flaw detection, tasks and prospects. Defektoskopiya, (10), pp. 13 – 48. [in Russian language]
3. Razygraev N. P., Ermolov I. N., Shcherbinskiy V. G. (1978). Using head-type waves for ultrasonic testing. Defektoskopiya, (1), pp. 33 – 40. [in Russian language]
4. Razygraev N. P., Ermolov I. N., Shcherbinskiy V. G. (1978). Investigation of the process of formation of the acoustic field of the head wave in a controlled environment. Defektoskopiya, (11), pp. 5 – 10. [in Russian language]
5. Razygraev N. P. (2020). Physics, terminology and technology in ultrasonic flaw detection by head waves. Defektoskopiya, (9), pp. 3 – 19. [in Russian language]
6. Danilov V. N. (2001). On the issue of calculating the parameters of surface-longitudinal waves on the free plane boundary of the product. Defektoskopiya, (10), pp. 27 – 35. [in Russian language]
7. Brekhovskih L. M. (1973). Waves in layered media. Moscow: Nauka. [in Russian language]
8. Danilov V. N. (1986). On the influence of the static pressure of the direct transducer on the directivity of the radiation field. Defektoskopiya, (5), pp. 24 – 28. [in Russian language]
9. Yamshchikov V. S., Danilov V. N., Shkuratnik V. L., Ermolin A. A. (1982). Excitation of an elastic wave in a layer by a disk radiator of finite dimensions. Defektoskopiya, (2), pp. 78 – 84. [in Russian language]
10. Beytmen G., Erdeyi A. (1974). Higher transcendental functions. Vol. 2. Moscow: Nauka. [in Russian language]
11. Yamshchikov V. S., Danilov V. N., Shkuratnik V. L. (1983). Features of excitation and reception of elastic waves in a solid layer by a piston-type transducer. Defektoskopiya, (3), pp. 16 – 23. [in Russian language]
12. Brekhovskih L. M., Godin O. A. (1989). Acoustics of layered media. Moscow: Nauka. [in Russian language]
13. Felsen L., Markuvits N. (1978). Radiation and scattering of waves. Vol. 1. Moscow: Mir. [in Russian language]
14. Viktorov I. A. (1981). Sound surface waves in solids. Moscow: Nauka. [in Russian language]
15. Felsen L., Markuvits N. (1978). Radiation and scattering of waves. Vol. 2. Moscow: Mir. [in Russian language]
16. Danilov V. N. (2019). The influence of a critical angle on an orientation of radiation of a shear wave the angle beam probe. Kontrol'. Diagnostika, (5), pp. 14 – 25. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2019.05.pp.014-025
17. Danilov V. N., Samokrutov A. A. (2003). Taking into account the influence of the critical angle on the parameters of the displacement of transverse elastic waves excited by lumped sources. Defektoskopiya, (10), pp. 45 – 54. [in Russian language]
18. Forsayt Dzh., Mal'kol'm M., Mouler K. (1980). Machine methods of mathematical calculations. Moscow: Mir. [in Russian language]
19. Yamshchikov V. S., Baukov Yu. N. (1975). Geoacoustics. Sections: Issues of radiation of elastic vibrations into an array. Propagation of elastic waves in waveguides. Moscow: Izdatel'stvo MGI. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2021.04.pp.004-019
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2021.04.pp.004-019
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»