Моделирование процесса излучения ультразвуковых волн единичным источником шумов акустической эмиссии

Abstract

Розв’язано задачу про збудження хвиль Лемба, що розповсюджуються радіально, системою об'ємних і поверхневих навантажень, заданих в обмеженій області ізотропної пружної пластини. На основі загальних розв’язків побудовано математичну модель процесу збудження ультразвукових хвиль в ізотропній пластині одиничним джерелом шумів акустичної емісії двох модельних конфігурацій – лінійної і точкової. Встановлено факт якісної відповідності результатів розв'язання задачі про збудження радіальних хвиль Лемба лінійним пульсуючим джерелом результатам, отриманим раніше П. Торвіком у розв’язку еквівалентної за фізичній змістом задачі про збудження плоских хвиль Лемба поздовжньою гармонічною силою, що діє на торці напівсмуги. На основі моделі процесу збудження хвиль Лемба в пластині точковим джерелом проведено оцінку ефективності відбору енергії пружних коливань від джерела і її перенесення по пластині різними модами на різних частотах.

A problem on excitation of the propagating radially Lamb waves is solved, when the isotropic elastic plate is loaded by a system of volume and surface loads applied in the finite area of plate. Basing on the general solutions, a mathematical model is constructed for a process of emission of ultra-sound waves in an isotropic plate by the unit source of acoustical emission noises of two model configurations – linear and point sources. The fact of quality correspondence of results presented for the linear pulsing source and results obtained before by P.Torwick for the equivalent by the physical sense problem emission of the plane Lamb waves by a longitudinal harmonic force acting on the half-strip end is established. On the base of the chosen model of emission in the case of point source, the estimation of efficiency of extraction of elastic vibrations energy from the source and energy transport over the plate by different modes and for different frequencies is made.