Электронный журнал «Техническая акустика» ISSN 1819-2408

Д. А. Степаненко, А. С. Емельянова, М. А. Плескач, Н. В. Солодкая

Теоретическое обоснование возможности усиления ультразвуковых колебаний с помощью составных кольцевых упругих элементов

язык: русский

получена 25.02.2017, опубликована 19.04.2017

Скачать статью (PDF, 596 кб, ZIP), используйте команду браузера "Сохранить объект как..."
Для чтения и распечатки статьи используйте «Adobe Acrobat© Reader» версии 4.0 или выше. Эта программа является бесплатной, ее можно получить на веб-сайте компании Adobe© (http://www.adobe.com/).

АННОТАЦИЯ

Теоретически обоснована возможность усиления ультразвуковых колебаний по амплитуде с помощью составных кольцевых упругих элементов, состоящих из двух кольцевых сегментов, выполненных из материалов с различным модулем упругости. Основными преимуществами концентраторов на основе кольцевых упругих элементов по сравнению со стержневыми концентраторами являются простота изготовления, малые габаритные размеры и масса. Рассмотрена методика расчета собственных частот и форм колебаний кольцевых концентраторов, основанная на использовании метода сингулярного разложения. Приведен численный пример расчета кольцевого концентратора с коэффициентом усиления K = 1,53. Показано, что, как и в случае составных стержневых концентраторов, усиление обеспечивается при введении колебаний в сегмент с более высоким модулем упругости.
Ключевые слова: концентратор, усиление колебаний, кольцевой упругий элемент

13 страниц, 4 иллюстрации

Как сослаться на статью: Д. А. Степаненко, А. С. Емельянова, М. А. Плескач, Н. В. Солодкая. Теоретическое обоснование возможности усиления ультразвуковых колебаний с помощью составных кольцевых упругих элементов. Электронный журнал "Техническая акустика", http://ejta.org, 2017, 2.

ЛИТЕРАТУРА

1. Степаненко, Д.А. Влияние формы кольцевого концентратора ультразвуковой системы на коэффициент усиления амплитуды колебаний / Д.А. Степаненко, И.В. Луговой, В.П. Луговой // Наука и техника. — 2016. — № 3. — С. 209-215.
2. Степаненко, Д.А. Разработка и исследование нового типа концентраторов ультразвуковых колебаний на основе кольцевых упругих элементов / Д.А. Степаненко, В.Т. Минченя, В.П. Луговой, И.В. Луговой // Материалы. Технологии. Инструменты. — 2013. — Т. 18, № 2. — С. 90-94.
3. Луговой, И.В. Упругие характеристики кольцевых концентраторов ультразвуковых систем / И.В. Луговой, В.П. Луговой // Наука и техника. — 2014. — № 3. — С. 24-27.
4. Степаненко, Д.А. Методика расчета и возможные применения функционально-градиентных ультразвуковых волноводов / Д.А. Степаненко, В.Т. Минченя // Механика машин, механизмов и материалов. — 2013. — № 5 (22). — С. 19-23.
5. United States Patent Application 2007/0131034 A1, Int. Cl. G01N 29/00. Amplifying ultrasonic waveguides / T.D. Ehlert [et al.]. — Appl. No. 13/228985; filed 09.09.2011; pub. date 29.12.2011.
6. Lang, T.E. Vibration of thin circular rings. Part I. Solution for modal characteristics and forced excitation. Jet Propulsion Laboratory Technical Report No. 32-261 / T.E. Lang. — Pasadena, 1962. — 21 p.
7. Rao, S.S. Vibration of continuous systems / S.S. Rao. — Hoboken: John Wiley & Sons, 2007. — 720 p.

		Дмитрий Александрович Степаненко, к.т.н., доцент. Окончил кафедру «Конструирование и производство приборов» приборостроительного факультета Белорусского национального технического университета (г. Минск, Республика Беларусь) в 2004 г. Научные интересы: применение низкочастотного ультразвука в технике и медицине, методы проектирования и расчета низкочастотных ультразвуковых колебательных систем. E-mail: stepd(at)tut.by
		Анна Сергеевна Емельянова, студент, Белорусский национальный технический университет (г. Минск, Республика Беларусь)
		Мария Александровна Плескач, студент, Белорусский национальный технический университет (г. Минск, Республика Беларусь)
		Надежда Вячеславовна Солодкая, студент, Белорусский национальный технический университет (г. Минск, Республика Беларусь)