Особливості переносу енергії в пружних хвилеводах

Abstract

На основі порівняння вимушених симетричних коливань пружного хвилеводу з вільними бічними поверхнями та хвилеводу з однією швидкістю поширення хвиль встановлені принципові відмінності в ефективності збудження хвильового поля. Добре відомо, що збільшення “закачаної” енергії може бути пов’язане як із близькістю частоти зовнішнього навантаження до власної частоти системи, так і з підвищенням ступеня узгодженості навантаження та форми коливань. Для хвильового поля, яке розглядається, обидва чинника мають місце. Вплив ступеня узгодженості хвильового поля з навантаженням проаналізовано на основі ефективності його збудження для різних видів навантажень. При наближенні частоти збудження до частоти крайового резонансу (власної частоти) енергія, яка “закачується” у хвилевід, перевищує енергію в області низьких частот в десятки разів.

Based on a comparison of forced symmetrical oscillations in an elastic waveguide with free side surfaces and a waveguide with a single wave propagation velocity, fundamental differences in the efficiency of excitation of wave field have been established. It is well known that an increase in the “pumpable” energy can be associated both with the approximation of the external load frequency to the system’s natural frequency and with an increase in the degree of coherence of the load and the shape of the oscillations. Both factors are present in the wave field under consideration. The influence of the degree of coherence between the wave field and the load was analyzed based on the efficiency of wave field excitation for different types of loads. When the frequency of the external load approaches the edge resonance frequency (natural frequency), the energy “pumped” into the waveguide exceeds the energy in the low-frequency range by a factor of ten.