Способ определения скорости распространения поперечных волн в твердой среде

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 129) (11) 1) С 01 29 0 ОМИТЕТ СТЕНИй И ОТНРЦТИ ОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ И ПИС ВТОРС скорос дольны(72) О.И.Жмакин и В.С.Лагерев (53) 620.179.16(088.8)56) 1. Ржевский В,В., Ямщиков В,С. ультразвуковой контроль и исследования в горном деле. И "Недра", 1968 с, 31-33.2. Патент Франции Р 2323990, кл. С 01 Ы 29/00, 1975 (прототип), (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН В ТВЕРДОЙ СРЕДЕ, заключающийся в том, что в исследуемой среде возбуждают упругие колебания, принимают их на разных расстояниях от излучателя, измеряют параметры этих колебаний и по ним определяют скорость распространения поперечных волн, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью йовышения точности измерения за счет устранения интерференции продольной и поперечной волн, в качестве параметра упругих колебаний выбирают длительность первой полуволны, регистрируют изменение длительности в зависимости от расстояния до излучателя, фиксируют .расстояние, начиная с которого длительность первой полуволны остается постоянной, а скорость распроетранЕния поперечных волн определяется по формулеСг+СЕ2: - ра:стояние от излучателя, начиная с котороГо длительФ ность первой полуволны оста-Е ется постоянной; длительность первой полувол ны на расстоянии ;1 с ть распространения про Сх волн,Филиал ППП фПатент", г,ужгород,ул,Проектная,4 Изобретение относится к нераэрушающему контролю, а именно к определению скорости распространения поперечных волн в твердых средах, и может быть использовано при определении физико-механических характеристик мате 5 риалов .Известен способ определения скороСти распространения упругих волн в твердой среде, заключающийся в том, что н исследуемом материале возбуж дают упругую волну, измеряют время ее пробега на базе межДу излучателем и несколькими приемниками и по нему судят о скорости упругих волн 1 .Недостатком известного способа яв. 5 ляется то, что он не обеспечивает высокой точности измерения из-эа нахождения поперечной волны на фоне продольной.Наиболее близким к изобретению по,20 технической сущности является способ определения скорости распространения поперечных волн в тнердой среде, заключающийся в том, что н исследуемой среде возбуждают упругие колебания, принимают их на разных расстояниях от излучателя, измеряют параметры этих колебаний и по ним определяют скорость распространения поперечных волн 2 .. Недостатком известного способа является необходимость полного разделения но времени колебаний, вызываемых интерференцией продольной и поперечной волн, Это приводит к снижению точности определения времени вступления поперечной волны, а иногда исключает возможность ее регистрации. Целью изобретения является повышение:точности измерения эа счет устранения интерференции продольной и поперечной волн.Эта цель достигается тем, что согласно способу определения скорости распространения поперечных волн в твердой среде, заключающемуся в том, что в исследуемой среде возбуждают упругие колебания, принимают их на разных расстояниях от излучателя, измеряют параметры этих колебаний и по ним определяют скорость распростравения поперечных волн, в качестве параметра упругих колебаний выбирают длительность первой полуволны, регистрируют изменение длительности н зависимости от расстояния до излучателя, фиксируют расстояние, начиная с которого длительность первой полунолны остается постоянной, а скорость распространения поперечныхволн определяется по формуле1 Ср.т 1+Сгде 1 - расстояние отизлучателя,начиная с которого длительность первой полуволны остается постояннойдлительность первой полуволнына расстоянииС - скорость распространенияпродольных волн,Способ определения скорости распространения поперечных волн н твердой среде заключается в следующем.В исследуемой твердой среде возбуждают упругие колебания, например, спомощью взрыва. Фиксируют эти колебания н разных точках с помощью датчиков, установленных на разном расстоянии от излучателя. В каждой точкеприема. измеряют длительность первойполуволны упругих колебаний. По мереудаления упругой волны от излучателяпроисходит изменение длительностипервой полуволны. Это связано с интерференцией продольной и поперечнойволнВ непосредственной близости отисточника длительность первой полуволны мала, так как движение средыэа счет продольных и поперечных волнпроисходит в противоположных направлениях, Иэ-эа отставания поперечнойволны от продольной, снязанного с.меньшей скоростью распространения поперечной волны, сначала происходитувеличение длительности эа счет сложения первой фазы продольной и второйфазы поперечной волн, а эатем -уменьшение, вызванное сложением первых фаэ продольной и поперечной волн.Начиная с некоторого расстояния, первая полуволна результирующего упругого колебания будет свободна от влияния поперечной волны из-за отсутствияинтерференции первых фаз продольнойи поперечной волн. Фиксируется расстояние от излучателя, начиная с которого длительность первой полуволныостается постоянной, По величине этого расстояния и измеренной длитель-,ности первой полуволны рассчитываютскорость распространения поперечныхволн.Таким образом, способ определенияскорости распросаранения поперечныхволн в твердой среде позволяет значительно повысить точность измерений,поскольку они осуществляются в отсутствии интерференции продольных и поперечных волн