Переход на стартовую страницу книги Гликмана А.Г.
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En
 приобрести книгу 

VII.4.3. Определение кинематических характеристик

     Согласно материалу, изложенному в разделе III, объективными кинематическими характеристиками поля упругих колебаний, к которым могут быть применены общепринятые метрологические оценки, являются: скорость распространения фронта упругих колебаний Vфр, скорость объемных (продольных) колебаний Vпр и скорость сдвиговых (поперечных) колебаний Vсдв.
     Определение скорости Vфр при использовании импульсного источника осуществляется путем регистрации момента первого вступления, и достоверность получаемого значения зависит от того, насколько точно выявленный момент соответствует моменту первого вступления. Здесь погрешность определения момента первого вступления определяется уровнем помех и скоростью нарастания сигнала. Однако это чисто аппаратурный момент. Принципиальный же момент состоит в том, что регистрируя момент первого вступления в объектах из подавляющего большинства твердых сред, мы определяем не скорость распространения фронта зондирующего сигнала, а скорость распространения сложного поля, основная часть которого - это поле собственных упругих колебаний, возникших под воздействием зондирующего сигнала.
     О скорости распространения именно зондирующего сигнала можно говорить только при лабораторных измерениях с применением направленного источника. Сама же определяемая величина Vфр при этом будет зависеть от наличия и количества зон h, которые встретятся на пути сигнала. И поскольку эти зоны возникают при образовании трещин (в том числе, и сомкнутых), то сравнивая значения этой скорости в различных геометрически идентичных объектах, также можно сравнить эти объекты по нарушенности их материала.
     Участок сигнала, соответствующий первому вступлению, размывается в результате наличия в исследуемом образце рассеивающих неоднородностей. Эти неоднородности уменьшают направленное действие источника зондирующего сигнала, что и приводит к размыванию начального участка сигнала. Сравнивая очертания первых вступлений различных, геометрически идентичных объектов, можно сделать вывод о различном уровне их нарушенности.
     Скорости продольных и поперечных волн не есть скорости распространения, и определяются лишь в режиме стоячих волн. Определение скоростей Vпр и Vсдв возможно в объектах лишь достаточно простой формы - в пластинах или цилиндрах, поскольку измерения заключаются в выявлении критических частот. А именно, при определении Vпр - частоты монохроматора, и при определении Vсдв - собственной частоты. Эти измерения по смыслу аналогичны измерениям, описанным в параграфе VI.2, которые осуществлялись при наблюдении эффектов монохроматора и АРП.
     На рис. VII.6 показана схема, которая может применяться для получения информации о кинематических характеристиках сред путем исследования объектов в виде цилиндра.
     Образец 1 исследуется с помощью трех пьезопреобразователей.
     Преобразователь 2 - излучатель; преобразователи 3 и 4 - приемники.
     При определении скорости Vфр используется импульсный генератор, сигнал с которого возбуждает излучатель 2, и используется при этом только один приемник 3, с помощью которого регистрируют момент первого вступления.
     При определении скоростей Vпр и Vсдв для возбуждения излучателя 2 используется генератор синусоидального сигнала, частота которого может изменяться по усмотрению оператора, и оба приемника (3 и 4).
     При определении скорости Vсдв нужно найти такую частоту излучения, при которой минимальному значению сигнала с приемника 3 соответствует максимум сигнала с приемника 4. При определении скорости Vпр сигнал должен иметь такую частоту, когда максимум сигнала наблюдается одновременно на обоих приемниках.
     Характер получающихся при этих измерениях частотных зависимостей сигналов, поступающих на входы осциллографа, подобен изображенному на рис. VI.3. На практике такие зависимости наблюдаются, когда образец - обработанный по высшему классу точности и чистоты поверхности стеклянный цилиндр с параллельными торцами.
     Снижение точности геометрии образца и чистоты обработки его поверхности, а также наличие в материале исследуемого образца неоднородностей (в частности, трещиноватости) приводит к смазыванию экстремумов и смещению их на частотной оси. Учет этих искажений позволяет количественно оценить как уровень трещиноватости, так и качество обработки поверхностей.
     Определение скорости Vсдв осуществляется лишь в тех объектах, материал которых имеет приповерхностные зоны h. В противном случае, если необходимо определить Vсдв в средах с активной звукопроводностью, эти зоны необходимо создать искусственно.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: