1.2 Типы волн

В безграничной среде могут распространяться несколько типов волн: продольные, поперечные и поверхностные. Каждая из этих волн отличается от других направлением колебаний в волне и скоростью распространения.

Продольные волны – это акустические волны, в которых частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. Под действием волны материал испытывает деформацию сжатия и растяжения. Волны способны распространяться во всех телах кроме вакуума и обладают самой высокой скоростью распространения в сталях C_l = 5950 м/с.

Рис. 1. 4 – Схема распространения продольной волны

Поперечные волны – это акустические волны, в которых частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Под действием волны материал испытывает деформацию сдвига. Данный тип волн может распространяться только в твердых телах. В жидкостях и газах поперечные волны не распространяются. Скорость сдвиговых волн (C_t) в одном материале всегда меньше скорости продольных волн (C_l), для стали выполняется следующее соотношение:

C_t ≈ 0, 55·C_l.

Рис. 1. 10 –Схема распространения поперечной волны

Поверхностные волны (волны Релея) – это акустические волны, которые распространяются по границе раздела сред, в слое с характерной толщиной от 1, 5 до 2 длины волны (1, 5− 2)∙ λ. Колебания частиц среды волны объединяют в себе продольные и поперечные колебания, при этом частицы движутся по замкнутым эллиптическим траекториям скорость (С_п), самая низкая, в сталях приближенно выполняется соотношение:

С_п = 0, 96∙ С_t.

Рис. 1. 11 – Схема распространения поверхностные волны

В общем случае в одном материале всегда выполняется соотношение:

C_l > C_t > C_п

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒