Способ возбуждения поперечных волн в образцах

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистическик РеспувликЗависимое авт. свидетельствал. 42 с, 4 Заявлено 03.тУс присоединеПриоритет 967 ( 1153227/26 ем заявкимитет по репамизовретений и открыли при Совете Министров 4, Х 1,1968, Ь юлл стс н ь Л публикова за 1969 г. а опубликования описания 16 Л.19 автор гзобрстсцияЗаявитель И. П. Дзеб пго-Уральский лиал Всесоюзно института гео НИЯ ПОПЕРЕЧНЫХАЛЫХ РАЗМЕРОВ ОБРАЗЦАХ СПОСОБ ВОЗБУЖ 2 рмаму Предлагаемое изобретение мо)кет найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где требуется точное знание как упругих свойств различных тел (коэффициента Пуассона и модуля Юнга, например в инженерной геологии, строительстве и т. п.), так и знание физического состояния вещества (пористости, трещиноватости, например в промысловой геофизике), которое моокно определить, зная скорости продольных и поперечных волн, их отношение или степень затухания.Настоящий способ касается измерений на образцах малых размеров (несколько сантиметров), так как измерения на образцах больших размеров не вызывают каких-либо затруднений.Известны способы возбуждения поперечных волн в образцах малых размеров путем подачи продольных волн в торец исследуемого образца. Однако эти способы обладают рядом недостатков, не позволяющих получить чистую поперечную волну.Отличием предлагаемого способа является то, что поперечную волну вводят в исследуемый образец из контактирующего с ним второго образца, акустическая жесткость которого близка к акустической жесткости исследуемого образца, при этом поперечную волну образуют путем подачи упрупгх импульсов ца второй образец под вторым критическим углом. научно-исследовательскогоики Это повышает точность измерений,Одним из примеров осуществления предлагаемого способа может быть устройство, изо. браженцое ца чертеже. Устройство имеет остронаправленный излучатель 1 упругих импульсов, образец 2, выполненный из материаакустическая есось которого близка или равна акустической жесткости исслед смого образца (акустический трансформатор). Кроме того, необходимо, чтобы в материале акустического трансформатора не происходило больших потерь упругой энерпш. Так как акустическая жесткость горных пород в среднем составляет величину порядка 1,2 . 1,5Г10 о , то в качестве материала длясл- гектрансформатора используют, например, алюминий или мраморный или извсстцяковый образец, если последний не содержит инородных включений или дефектов. Форма акустического трансформатора произвольная, однако та его часть 3, которая контактирует с исследуемым образцом 4, должна быть ровной во избежание потерь на границе перехода трансформатор - образец. Ровной и плоской должна быть также та часть трансформатора, цад которой устанавливается излучатель упругих импульсов. Последнее обусловлено строгостью выбора второго критического угла а.Остальная часть акустического трансфо тора имеет неправильную ребристую фор с233946 Составители Л. И, МитряфаиоваТехред А. А. Камышиикова Корректор Н, В. Босняцкая Редактор Э. Рубан Заказ 657/4 Тираж 440 Подписное1 НИИПИ Комитета по делам изоорегений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2 целью устранения ревертации в его теле. Экран 5 находится между излучателем и приемником б.Излучатель и приемник соединены со штангами высокоточного координатного устройства (на чертеже не показано), с помощью которого производят отсчет величины пути, пройденного приемником прп профилировании,Исследуемый образец 4 приклеивают клеем или вязкой смазкой (например, замазкой Менделеева, эпоксидной смолой, кремнийорганцческой жидкостью и т. п,) к акусгическому трансформатору.Плоскость их соприкасания должна бьггь перпендикулярной направлению распространения поперечной волны, так как только в этом случае не будет иметь место обмен последней на продольную волну в месте контакта трансформатор - образец.Акустический трансформатор вместе с приклеенным образцом помещается в жидкость. Выбор жидкости определяется исходя из величины скорости поперечной волны в теле трансформатора.Для образования в трансформаторе поперечной волны необходимо, чтобы скорость звука в жидкости была меньше скорости поперечной волны в трансформаторе. Этому условию в большинстве случаев удовлетворяет вода. Вместо жидкости можно применять твердое тело, если будет выполняться упомянутое выше условие.Над поверхностью трансформатора устанавливают остронаправленный излучатель . так,чтобы между продольной осью последнего и перпендикуляром к поверхности трансформатора образовался второй критический угол а.Приемник б устанавливают как непосредственно на поверхности исследуемого образца, так н в жидкости на определенном расстоянии от поверхности образца.В последнем случае между излучателем иприемником устанавливают экран 5 для уст ранения прямой волны по жидкости. Дляобеспечения постоянства контакта участку образца, находящемуся под приемником, придается плоская ровная форма.Путь 5 поперечной волны показан на черте же стрелкой.Величину пути, пройденного приемникомпри профилировании, отсчитывают высокоточным координатным устройством, со штангами которого соединены излучатель и приемник, 20Предмет изобретенияСпособ возбуждения поперечных волн в образцах малых размеров, например в керне горных пород, с применением остронаправлсн ного излучения упругих импульсов, отлачтои 4 ийся тем, что, с целью повышения точности измерений, поперечную волну вводят в исследуемый образец из контактирующего с ним второго образца, акустическая жесткость ко.30 торого близка к акустической жесткости исследуемого образца, при этом поперечную волну образуют пугем подачи упругих импульсов на второй образец под вторым критическим углом.