Электромагнитное возбуждение ультразвуковых продольных волн в изотропных металлических цилиндрах. Часть 1. Расчет амплитудных множителей нормальных волн и определение частотной характеристики ультразвукового преобразователя

Abstract

Решена неоднородная граничная задача о возбуждении системой объемных и поверхностных нагрузок гармонических ультразвуковых волн в полых и сплошных изотропных цилиндрах кругового поперечного сечения. На основе полученных решений, представленных в форме разложений по нормальным волнам, построена математическая модель ультразвукового преобразователя электромагнитного типа. Исследованы особенности процесса возбуждения нормальных волн в металлических стержнях в широком диапазоне частот.

Розв'язано неоднорідну граничну задачу про збудження системою об'ємних і поверхневих навантажень гармонічних ультразвукових хвиль у порожнистих і суцільних ізотропних циліндрах кругового поперечного перерізу. На основі отриманих розв'язків, представлених у формі розкладів за нормальними хвилями, побудовано математичну модель ультразвукового перетворювача електромагнітного типу. Досліджені особливості процесу збудження нормальних хвиль у металевих стержнях у широкому діапазоні частот.

The paper deals with solving the non-uniform boundary problem on exciting the harmonic ultrasonic waves in the hollow and solid isotropic cylinders with the circular cross-section by a system of volume and surface loads. The mathematical model of the electromagnetic ultrasonic transducer has been developed on the basis of expansion in terms of the normal waves. The peculiarities of the normal wave excitation process in the metal rods have been studied in a wide frequency range.