ЛЭ́МБА ВО́ЛНЫ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ЛЭ́МБА ВО́ЛНЫ, упругие волны, распространяющиеся в твёрдой пластине со свободными границами, в которых колебательное смещение частиц происходит как в направлении распространения волны, так и перпендикулярно плоскости пластины. Названы в честь англ. учёного Г. Лэмба, впервые описавшего их в 1917. Л. в. представляют собой один из типов нормальных волн в упругом волноводе – пластине со свободными границами. Поскольку эти волны должны удовлетворять не только уравнениям теории упругости, но и граничным условиям на поверхности пластины, картина движения в них и их свойства более сложны, чем у волн в неограниченных твёрдых телах.
Л. в. делятся на две группы: симметричные и антисимметричные. В симметричных волнах движение частиц среды происходит симметрично относительно ср. плоскости пластины z = 0 (рис.,а), т. е. в верхней и нижней половинах пластины смещение по оси х имеет одинаковые знаки, а смещение по оси z – противоположные. В антисимметричных волнах движение частиц антисимметрично относительно плоскости z = 0 (рис.,б), т. е. в верхней и нижней половинах пластины смещение по оси х имеет противоположные знаки, а смещение по оси z – одинаковые. В пластине толщиной 2h при частоте ω может распространяться конечное число симметричных и антисимметричных Л. в., отличающихся одна от другой фазовыми и групповыми скоростями и распределением смещений и напряжений по толщине пластины. Число волн тем больше, чем больше значение ωh/ct, где сt – фазовая скорость сдвиговых волн. При малых толщинах пластины (ωh/ct≪1) в ней возможно распространение только двух Л. в. нулевого порядка, которые представляют соответственно продольную и изгибную волну в пластине.
Л. в. могут распространяться не только в плоских пластинах из однородного изотропного материала, но и в искривлённых пластинах, в пластинах с неоднородными механич. свойствами и в пластинах, вырезанных из кристаллов.
Л. в. применяются для неразрушающего контроля листовых материалов и конструкций (выявление дефектов, определение толщины изделий и т. д.), в системах для обработки электрич. сигналов (ультра- и гиперзвуковые линии задержки электрич. сигналов, фильтры и др.). В неразрушающем контроле Л. в. частотного диапазона 0,1–10 МГц дополняют объёмные УЗ-волны, с помощью которых контроль возможен только в толстых массивных образцах. Для систем обработки очень ценным свойством Л. в. является их дисперсия (зависимость фазовой и групповой скоростей от частоты), благодаря чему возможно создавать т. н. дисперсионные линии задержки, где время задержки зависит от частоты волны.
