Электронный журнал «Техническая акустика» ISSN 1819-2408

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

Исследование характеристик составных кольцевых концентраторов ультразвуковых колебаний с помощью метода передаточных матриц

язык: русский

получена 03.08.2018, опубликована 12.09.2018

Скачать статью (PDF, 430 кб)

АННОТАЦИЯ

Рассмотрено применение метода передаточных матриц для решения задач расчета и проектирования составных кольцевых концентраторов ультразвуковых колебаний. На основе численного примера показано, что существует два типа собственных форм колебаний концентратора: 1) собственные формы со знакопеременной амплитудой радиальных колебательных смещений; 2) собственные формы со знакопостоянной амплитудой радиальных колебательных смещений. При этом усиление колебаний по амплитуде обеспечивается только собственными формами второго типа. По сравнению с методикой, основанной на решении дифференциальных уравнений колебаний, метод передаточных матриц является более эффективным с инженерной точки зрения, так как не требует от расчетчика знаний в области теории дифференциальных уравнений.
Ключевые слова: кольцевой концентратор, ультразвуковые колебания, передаточная матрица

11 страниц, 2 иллюстрации

Как сослаться на статью: Д. А. Степаненко, А. С. Емельянова, М. А. Плескач, Н. В. Солодкая. Исследование характеристик составных кольцевых концентраторов ультразвуковых колебаний с помощью метода передаточных матриц. Электронный журнал "Техническая акустика", http://ejta.org, 2018, 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. Теоретическое обоснование возможности усиления ультразвуковых колебаний с помощью составных кольцевых упругих элементов / Д.А. Степаненко, А.С. Емельянова, М.А. Плескач, Н.В. Солодкая // Электронный журнал «Техническая акустика». – 2017, 2. – 13 с.
5. Степаненко, Д.А. Исследование продольных колебаний гибких ультразвуковых волноводов с помощью метода передаточных матриц / Д.А. Степаненко, В.Т. Минченя, Н.Т. Минченя // Механика машин, механизмов и материалов. – 2011. – №2 (15). – С. 71–75.
6. Лаппо-Данилевский, И.А. Применение функций от матриц к теории линейных систем обыкновенных дифференциальных уравнений / И.А. Лаппо-Данилевский. – М.: Гостехтеориздат, 1957. – 456 с.
7. Ланкастер, П. Теория матриц / П. Ланкастер. – М.: Наука, 1982. – 272 с.
8. Lin, S.M. Closed-form solutions for dynamic analysis of extensional circular Timoshenko beams with general elastic boundary conditions / S.M. Lin, S.Y. Lee // International Journal of Solids and Structures. – 2001. – Vol. 38. – P. 227–240.

		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, инженер по интеллектуальной собственности ООО «Елена Беляева, Нина Васильева и партнеры» (г. Минск, Республика Беларусь). Окончила кафедру «Конструирование и производство приборов» приборостроительного факультета Белорусского национального технического университета (г. Минск, Республика Беларусь) в 2018 г.
		Мария Александровна Плескач, инженер ОАО «Завод «Электронмаш» (г. Минск, Республика Беларусь). Окончила кафедру «Конструирование и производство приборов» приборостроительного факультета Белорусского национального технического университета (г. Минск, Республика Беларусь) в 2018 г.
		Надежда Вячеславовна Солодкая, торговый представитель ООО «СВ Велор» (г. Минск, Республика Беларусь). Окончила кафедру «Конструирование и производство приборов» приборостроительного факультета Белорусского национального технического университета (г. Минск, Республика Беларусь) в 2018 г.