Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Ультразвук и его применение



 Другие рефераты
Ударные волны Удивительный мир звука Ультразвук и инфразвук Упрощённая кинетическая модель XeCl* лазера

Содержание


Введение……………………………………………………………………3


Ультразвук………………………………………………………………….4

      Ультразвук как упругие волны……………………………………..4
Специфические особенности ультразвука………………………………..5
Источники и приемники ультразвука……………………………………..7
      Механические излучатели…………………………………………...7
      Электроакустические преобразователи…………………………….9
      Приемники ультразвука……………………………………………..11
Применение ультразвука…………………………………………………...11
      Ультразвуковая очистка……………………………………………...11
      Механическая обработка сверхтвердых и хрупких
      материалов……………………………………………………………13
      Ультразвуковая сварка……………………………………………….14
      Ультразвуковая пайка и лужение……………………………………14
      Ускорение производственных процессов………………..…………15
      Ультразвуковая дефектоскопия…………………………..…………15
      Ультразвук в радиоэлектронике………………………..……………17
      Ультразвук в медицине………………………………..……………..18
Литература…………………………………………………..……………….19



                                [pic]ведение.

      Двадцать первый век - век атома, покорения космоса, радиоэлектроники и
ультразвука. Наука об ультразвуке сравнительно молодая. Первые  лабораторные
работы по исследованию ультразвука были проведены  великим  русским  ученым-
физиком П. Н. Лебедевым в конце XIX, а затем ультразвуком занимались  многие
видные ученые.
      Ультразвук   представляет   собой   волнообразно    распространяющееся
колебательное движение частиц среды. Ультразвук имеет некоторые  особенности
по сравнению со звуками слышимого  диапазона.  В   ультразвуковом  диапазоне
сравнительно легко получить  направленное  излучение;  он  хорошо  поддается
фокусировке,  в  результате  чего  повышается  интенсивность  ультразвуковых
колебаний.  При  распространении  в  газах,  жидкостях   и   твердых   телах
ультразвук  порождает  интересные   явления,   многие   из   которых   нашли
практическое применение в различных областях науки и техники.
      В последние годы ультразвук начинает играть все большую роль в научных
исследованиях.   Успешно   проведены   теоретические   и   экспериментальные
исследования в области  ультразвуковой  кавитации  и  акустических  течений,
позволившие разработать  новые  технологические  процессы,  протекающие  при
воздействии ультразвука в жидкой фазе. В настоящее время  формируется  новое
направление  химии  –  ультразвуковая  химия,  позволяющая  ускорить  многие
химико-технологические   процессы.   Научные   исследования   способствовали
зарождению  нового  раздела  акустики  –  молекулярной  акустики,  изучающей
молекулярное  взаимодействие  звуковых  волн  с  веществом.  Возникли  новые
области   применения   ультразвука:   интроскопия,   голография,   квантовая
акустика, ультразвуковая фазомерия, акустоэлектроника.
      Наряду с теоретическими и экспериментальными исследованиями в  области
ультразвука выполнено много практических работ. Разработаны универсальные  и
специальные ультразвуковые  станки,  установки,  работающие  под  повышенным
статическим  давлением,  ультразвуковые   механизированные   установки   для
очистки  деталей,  генераторы  с  повышенной  частотой  и   новой   системой
охлаждения, преобразователи с равномерно  распределенным  полем.  Созданы  и
внедрены в производство  автоматические  ультразвуковые  установки,  которые
включаются   в   поточные   линии,    позволяющие    значительно    повысить
производительность труда.



                               [pic]льтразвук.


      Ультразвук (УЗ) – упругие колебания и волны, частота которых превышает
15 – 20 кГц. Нижняя граница области УЗ-вых частот, отделяющая ее от  области
слышимого звука, определяется субъективными свойствами  человеческого  слуха
и является условной, так как верхняя граница слухового восприятия у  каждого
человека  своя.  Верхняя  граница  УЗ-вых  частот   обусловлена   физической
природой упругих волн, которые могут распространяться  лишь  в  материальной
среде,  т.е.  при  условии,  что  длина  волны  значительно   больше   длины
свободного пробега молекул в газе или межатомных расстояний  в  жидкостях  и
твердых телах. В газах при нормальном давлении  верхняя  граница  частот  УЗ
составляет  (  109  Гц,  в  жидкостях  и  твердых  телах  граничная  частота
достигает 1012-1013 Гц. В зависимости от длины волны и частоты  УЗ  обладает
различными  специфическими особенностями излучения, приема,  распространения
и применения, поэтому область УЗ-вых частот подразделяют на три области:
         . низкие УЗ-вые частоты (1,5(104 – 105 Гц);
         . средние (105 – 107 Гц);
         . высокие (107 – 109 Гц).
      Упругие волны с частотами 109 – 1013 Гц принято называть гиперзвуком.

                        Ультразвук как упругие волны.


      УЗ-вые волны (неслышимый звук)  по  своей  природе  не  отличаются  от
упругих волн слышимого  диапазона.  В  газах  и  жидкостях  распространяются
только продольные волны, а в твердых телах – продольные и сдвиговые.
      Распространение ультразвука подчиняется основным законам,  общими  для
акустических   волн   любого   диапазона   частот.   К   основным    законам
распространения относятся законы отражения  звука  и  преломления  звука  на
границах различных сред, дифракции  звука  и  рассеяния  звука  при  наличии
препятствий и неоднородностей в среде  и  неровностей  на  границах,  законы
волноводного распространения в  ограниченных  участках  среды.  Существенную
роль  при  этом  играет  соотношение  между   длиной   волны   звука   (   и
геометрическим размером D – размером  источника  звука  или  препятствия  на
пути волны, размером неоднородностей среды. При D(((  распространение  звука
вблизи препятствий происходит в основном по законам геометрической  акустики
(можно пользоваться законами отражения и  преломления).  Степень  отклонения
от   геометрической   картины   распространения   и   необходимость    учета
дифракционных явлений определяются параметром [pic], где r –  расстояние  от
точки наблюдения до объекта, вызывающего дифракцию.
      Скорость  распространения   УЗ-вых   волн   в   неограниченной   среде
определяется характеристиками упругости и плотностью среды.  В  ограниченных
средах на скорость распространения волн влияет наличие  и  характер  границ,
что приводит к частотной зависимости скорости  (дисперсия  скорости  звука).
Уменьшение   амплитуды   и   интенсивности   УЗ-вой   волны   по   мере   ее
распространения  в  заданном   направлении,   то   есть   затухание   звука,
вызывается, как и для  волн  любой  частоты,  расхождением  фронта  волны  с
удалением от источника, рассеянием и поглощением  звука.  На  всех  частотах
как слышимого, так  и  неслышимых  диапазонов  имеет  место  так  называемое
«классическое»  поглощение,  вызванное   сдвиговой   вязкостью   (внутренним
трением)  среды.  Кроме  того,  существует  дополнительное  (релаксационное)
поглощение, часто существенно превосходящее «классическое» поглощение.[1]
      При значительной интенсивности  звуковых  волн  появляются  нелинейные
эффекты:
         . нарушается принцип суперпозиции и возникает взаимодействие волн,
           приводящее к появлению тонов;
         .  изменяется  форма  волны,   ее   спектр   обогащается   высшими
           гармониками и соответственно растет поглощение;
         . при достижении некоторого порогового значения интенсивности УЗ в
           жидкости возникает кавитация (см. ниже).
      Критерием  применимости  законов  линейной  акустики   и   возможности
пренебрежения нелинейными эффектами является:  М (( 1, где  М  =  v/c,  v  –
колебательная скорость частиц в волне, с – скорость распространения волны.
      Параметр М называется &la
12345
скачать работу


 Другие рефераты
Тарас Бульба Н.В. Гоголя как историческая повесть: особенности поэтики
Абсолютная монархия в России
Тамақ өнеркәсібі
Жизнь и философия Платона


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ