Способ генерации гидроакустического импульсного сигнала

. ШиршоАН УССР- М.: ИЛ,озче Боцпрг, 1976,0 гсез, Эатапт Репоп 9,АКУСТИЛА дться для ульсного ь изобреостей изГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ ОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт океанологии им. П,ва и Институт проблем прочности(54) СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ГИДРО ЧЕСКОГО ИМПУЛЬСНОГО СИГНА (57) Изобретение может использов излучения гидроакустического имп сигнала заданной мощности. Цел тения - расширить диапазон мощн лучаемых сигналов при использовании в качестве источников сигнала однотипных по геометрическим размерам сферических оболочек из хрупких материалов и уменьшить разброс разрушающих нагрузок относительно номинального значения. Для этого изменяют исходную прочность оболочек и инициируют их разрушение при заданном давлении, Исходная прочность оболочки изменяется тем, что на ее поверхность в экваториальном сечении или примыкающем к нему сечении наносят кольцевой надрез 4. При этом остаточную толщину стенки Но выбирают из условия прочности, исключающего разрушение оболочки при нагрузке меньше заданного давления. В момент разрушения оболочки в окружающую з среду излучается гидроакустический импульсный сигнал требуемой мощности. 2 ил.Изобретение относится к техническимсредствам, применяемым для решения задач исследования и освоения океана, и может быть использовано для генерированияв океане импульсных сигналов заданноймощности,Цель изобретения - расширение диапа,зона мощностей излучаемого сигнала иуменьшение разброса разрушающих давлений,На фиг. 1 изображена схематична сферическая оболочка; на фиг. 2 - типичнаяформа гидроакустического импульсногосигнала, излучаемого при разрушении стеклянной оболочки.Сферическая оболочка состоит из двухполусфер 1 и 2, изготовленных иэ силикатного материала. Полусферы 1 и 2 соединенымежду собой тонкой прослойкой 3 эпоксидного клея. Концентратор напряжений в видекольцевого надреза 4 нанесен на наружнойповерхности полусферы 1 на расстоянии 5от сопрягаемых сечений. С технологическойточки зрения укаэанный концентратор напряжений может быть легко нанесен отрезным алмазным кругом на токарном станке,Параметры Но и Н характеризуют соответственно остаточную и исходную толщиныоболочек в месте надреза и вдали от него.При нагружении оболочки внешнимгидростатическим давлением при его заданной величине в месте расположения концентратора напряжений инициируетсятрещина, вызывающая хлопкообраэноеразрушение оболочки, В момент хлопка вразрушающую среду излучается гидроакустический импульсный сигнал. Параметрысигнала, генерируемого в момент разрушения на глубине 1300 м оболочки из стекладиаметром 250 мм с толщиной стенки7,0 мм, представлены на фиг, 2, На кривойможно выделить волну разрежения длительностью 4 мс и волну давления длительностью 3 мс.При использовании предлагаемого способа расширение диапазона мощностей излучаемых сигналов в случае использованияоднотипных оболочек достигается за счетснижения их прочности путем нанесенияконцентратора напряжений в виде кольцевого надреза, А за счет выбора остаточнойтолщины стенки достигается инициирование разрушения оболочки при заданномдавлении и уменьшение разброса разрушающих давлений относительно номинального (среднего) значения,Необходимость нанесения концентратора напряжений в экваториальном илипримыкающем к нему сечении определяется тем, что с целью обеспечения надежно сти разрушения оболочки при заданном давлении надрезом должна разупрочняться значительная область оболочки, к числу которых, в частности, относится область, примыкающая к экватору.В экваториальном сечении надрез выполняется только в монолитных оболочках, 8 оболочках, состоящих иэ двух полусфер. плоскость надреза необходимо смещать от экваториального сечения. При этом форма кольцевой канавки практически не влияет на стабильность результатов.На примере испытаний оболочек из стекла диаметром 250 мм с толщиной стенки 7,0 мм экспериментально установлено, что наибольшая стабильность характеристик сигналов при разрушении однотипных оболочек отмечается в том случае, когда расстояние Я=(1,5 - 2,0) Н, где Н - толщина стенки оболочки. При других значениях Я разброс разрушающих давления увеличивается и может превышать значение + 15;,Коэффициент К определяется заранее из соотношения для фиксированного класса оболочек по известным значениям разрушающих давлений небольшой партии сфер с надрезами, По результатам таких предварительных испытаний устанавливается также максимальное значение Но, начиная с которого проявляется влияние начальных неправильностей формы и разнотолщинности на разрушающее давление оболочек и не обеспечивается требуемая стабильность характеристик,Формула изобретения Способ генерации гидроакустического импульсного сигнала, включающий разрушение пустотелой сферической оболочки иэ хрупкого материала под действием внешне 40 альном или примыкающем к нему сечении выполнен концентратор напряжений в виде кольцевого надреза, а остаточную толщину оболочки в месте надреза выбирают из со- отношения 50 55 5 10 15 20 25 30 35 го гидростатического давления, о т л и ч ающ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона мощностей излучаемого сигнала и уменьшения разброса разрушающих давлений, на поверхности оболочки в экваториН= К2 гггде Р - заданное внешнее давление;В - радиус срединной поверхности оболочки;о - предел прочности материала оболочки при сжатии;К:- коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений в месте надреза.1644062 70 Составитель В.КудрявцевТех ред М. Моргентал Корректор М. Самборска бкова то изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужюрод, ул.Гагарина, 101 каз 1238 Тираж 378 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб,; 4/5