Переход на стартовую страницу книги Гликмана А.Г. "Спектральная сейсморазведка - истоки и следствия"
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En
 приобрести книгу 

4.3. Исследование приповерхностных зон h

     Наличие тангенциальной составляющей смещения колеблющихся частиц на поверхности стеклянной пластины при нормальном ее прозвучивании подтверждается следующим экспериментом.
     Зависимость Vфр(h), показанная на рис.4-2а, получена при прозвучивании пластины, находящейся в звукопроводящей жидкости. Схема измерения приведена на рис.4-2b. Излучатель И и приемник П непосредственно пластины не касаются - акустический контакт осуществляется через жидкость. И поскольку поверхности пластины касаются жидкости, то противодействие ортогональному смещению будет постоянным и не зависящим от давления.
     Если такое противодействие изменять, то (если причинно-следственные связи между результатами измерений и наличием тангенциальной составляющей смещения были поняты правильно) значение измеряемой скорости должно также изменяться. Для проверки этого предположения изменим граничные условия, и обеспечим непосредственный контакт пластины с пьезопреобразователями (излучателем и приемником) так, как это показано на рис.4-3.


Рис. 4-3

     Пластина 1, подлежащая исследованию, зажимается между двумя пьезокерамическими преобразователями 2 и 3 - излучателем и приемником - с усилием F. В процессе измерений между пластиной и преобразователем (с одной или с двух сторон от пластины) может быть проложена промасленная прокладка 4 из тонкого папируса.
     Принципиальное отличие такого, контактного измерения заключается в том, что между поверхностями преобразователей и пластины сила трения, которая равна коэффициенту трения, умноженному на силу F, будет изменяться при изменении силы прижима F. Проложив промасленную прокладку, мы создаем условия бесконтактного измерения, когда пластина находится в жидкости. Прижим через прокладку не приводит к увеличению силы трения.
     Результаты измерений, осуществленных с помощью схемы, приведенной на рис.4-3, приведены на рис.4-4.


Рис. 4-4

     При минимальном прижиме имеют место условия такие же, как и при измерениях, показанных на рис.4-2b, так как при контактных измерениях между поверхностями пластины и пьезокерамики находится жидкая смазка, и измеряемая скорость минимальна, на рис.4-4 - это Vср.(0). Затем, в случае отсутствия промасленной прокладки, с увеличением силы прижима смазка с той стороны, где прокладки нет, выдавливается, и скорость растет (график а), и при усилии порядка 5 Кг, что без труда осуществляется силой рук, определяемая скорость увеличивается до значения Vср.max(a), и при дальнейшем увеличении прижима дальше не растет.
     Этот результат доказывает, что на поверхности пластины при ее нормальном прозвучивании возникает тангенциальная составляющая поля упругих колебаний. Увеличение трения (при прижиме) приводит к повороту вектора скорости до совпадения его с осью х и, стало быть, к увеличению определяемой скорости фронта.
     При наличии промасленной прокладки только с одной стороны, скорость при минимальном прижиме остается прежней, а с увеличением прижима увеличивается (график b) примерно вдвое меньше, чем в первом случае, до величины Vср.max(b). Если прокладку проложить с другой стороны пластины, получим полную аналогию с графиком b. Если проложить прокладки с обеих сторон пластины, то определяемая скорость будет равна Vср.(0), и изменяться ее величина с усилением прижима не будет. Эта часть эксперимента доказывает, что зоны h существуют вблизи обеих поверхностей пластины, и что график Vфр.(h), - симметричный, и именно такой, как приведен на рис.4-2а.
     Исследуя точно таким же образом пластину из оргстекла, мы не обнаружим никаких изменений определяемой скорости при всех тех операциях, которые описаны выше. То есть, получается, что в оргстекле тангенциальная составляющая смещения отсутствует.
     Кстати, то, что в случае контактных акустических измерений с изменением прижима пьезопреобразователей к пластине время прохождения импульса через пластину изменяется - известно, и это даже отражено в инструкциях по проведению ультразвуковых измерений. Эффект можно усилить, если зажать между преобразователями не одну пластину, а несколько. Чем больше окажется зон h между пьезопреобразователями, тем больше будет диапазон изменения скорости при изменении прижима.
     При любом количестве пластин из оргстекла изменение силы прижима этих пластин не приведет ни к малейшему изменению определяемой скорости.
     Теперь, когда мы убедились в наличии приповерхностных зон h, в пределах которых скорость движения фронта плавно изменяется, необходимо выяснить, действительно ли наличие этих зон обуславливает возникновение собственного звучания в плоскопараллельных структурах.


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:


У нас со скидками алюминиевые окна всем без проблем.