Мета роботи - вимірювання тривалості удару та швидкості поширення пружних хвиль в металевих стрижнях змінного перерізу, а також визначення залежності швидкості від геометричних та фізичних характеристик стрижня. Методи дослідження засновані на використанні відомих положень теорії удару, розв'язку задач про поздовжнє зіткнення стрижнів. Для проведення вимірювань застосовувалися сучасні цифрові прилади. Експериментальна обробка даних виконувалася, в основному, методом найменших квадратів. Розрахунки і аналіз експериментальних даних виконувалися з використанням сучасної обчислювальної техніки і програмного забезпечення. Вперше одержана синусоподібна функціональна залежність швидкості поширення пружної хвилі від калібру ступінчастого стрижня, тобто від форми бічної поверхні стержня. Розроблено спосіб одержання величини максимальної швидкості поздовжньої хвилі в зразках гірської породи. Ці дані можна використовувати для аналізу напружено-деформованого стану гірського масиву та інших об'єктів при їх ударному навантаженні. При ударі в стрижні як у твердому тілі поширюються хвилі кількох типів з різними швидкостями. Проведений аналіз поширення пружних хвиль в круглих стрижнях показав, що значення середньої швидкості поширення хвилі в коротких стрижнях відрізняється від швидкості хвилі, яка визначається в одновимірній теорії. Для вимірювання швидкості пружних хвиль використовувалися два способи: за часом розповсюдження пружної хвилі в стрижні (реєстратор - п'єзодатчик), за часом зіткнення двох стрижнів (електроконтактний метод). Тривалість контакту визначалася як різниця часу з моменту початку контакту до моменту, коли всі точки торця стрижня відійдуть від перешкоди. Досліджено ступінчасті стрижні довжиною 100 мм та діаметром 10 мм. Довжина сходинки діаметром 5 мм змінювалася в межах 0 - 100 мм. Теоретичні та експериментальні дослідження на розроблених та виготовлених установках довели, що існують дві характерні області, в яких швидкість поширення пружної хвилі в трьохвимірному стрижні кінцевої довжини відрізняється від величини швидкості хвилі в одновимірному стрижні. Максимальної швидкості хвиля досягає, коли довжина сходинки становить 0,2 від довжини стрижня. Для заліза ця швидкість склала величину 5958 м/с, алюмінію 6098 м/с, латуні 4065 м/с. Існує значення калібру, при якому середня швидкість поздовжньої хвилі мінімальна, що обумовлено істотним впливом на неї поперечних коливань. Це доводить помилковість обчислення напружено-деформованого стану стрижня в одномірному наближенні.

  Повний текст PDF - 390.829 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"