Способ возбуждения поперечных волн в образцах

Способ возбуждения поперечных волн в образцах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

И ЗОВ РЕ ТЕ Н И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Респуолик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 42с, 42

Заявлено ОЗХ.1967 (№ 1153227/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Комитет по делам

ЧПК G Olv т .т 01С

УДК 550.384(088.8) изовретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано 24.XII.1968, Ь1оллетснь № 3 за 1969 г.

Дата опубликоваш1я описания 16, т .1969

Автор

1гзобретсния

Заявитель

И. П. Дзебань

Волго-Уральский филиал Всесо1озного научно-исследовательского института геофизики

СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН В ОБРАЗЦАХ

МАЛЬ|Х РАЗМЕРОВ

Предлагаемое изобретение может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где требуется точное знание как упругих свойств различных тел (коэффиш1ента 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 мо>кно определить, зная скорости продольных и поперечных волн, их отношение или степень затухания.

Е4астоящий способ касается измерений на образцах малых размеров (несколько сантиметров), так как измерения на образцах больших размеров не вызывают каких-лиоо затруднений.

Известны способы возбуждения поперечных волн в образцах ма1tI7 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 котороto близка к акустической жесткости исследуемого образца, при этом поперечную волну образуют путем подачи упру их импульсов иа второй образец под вторым критическим углом.

Это повышает точность измерений.

Одним из примеров осу1цествления предлагаемого способа может быть устройство, изображенное на чертеже. Устройство имеет остронаправленный излучатель 1 упруп1х 1. мпульсов, образец 2, выполненный из материала, акмстическая жесткость которого близка

t1ли равна акустической жесткости исслед1 емого образца (акустический трансформатор).

10 Кроме того, необходимо, чтобы в материале акустического трансформатора не происходило больши.; потерь упругой энерпш. Так как акустическая жесткость горных пород в среднем составляет величину порядка 1,2. 1,5.

10е, то в качестве материала для сл - гек трансформатора используют, например, алtoмииий или мраморный It.1tt известняковый образец, если последний не содержит инородных

20 включений или дефектов. Форма акустического трансформатора произвольная, однако та его часть >, которая контактирует с исследуемым образцом 4, должна быть ровной во избежание потерь на границе перехода «транс25 форматор — образец». Ровной и плоской должна быть также та часть трансформатора, над которой устанавливается излучатель упругих импульсов. Последнее обусловлено строгостью выбора второго критического угла а.

30 Остальная часть акустического трансформатора имеет неправильную ребристую форму с

233946

Составителв Л. И. Митряфаиова

Техред A. А. Камышиикова Корректор Н, В. Босняцкая

Редактор Э. Рубан

Заказ 657/4 Тираж 440 Подписное

1Н!ИИПИ Комитета по делам изоорегений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 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, кремнийорганической жидкостью и т. п.) к акусгическому тр ан с форм ато ру.

Плоскость «х соприкасания должна бьггь перпендикулярной направленшо 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 и приемником устанавливают экран 5 для устранения прямой волны по жидкости. Для обеспечения постоянства контакта участку образца, находящемуся под приемником, придается плоская ровная форма.

Путь 5 поперечной волны показан на черте15 же стрелкой.

Величину пути, пройденного приемником при профилировании, отсчитывают высокоточHbIì координатным устройством, со штангами которого соединены излучатель и приемник.

Предмет изобретения

Способ возбуждения поперечных волн в образцах малых размеров, например в керне горных пород, с применением остронаправлсн25 ного излучения упругих импульсов, отлачтоtquucst тем, что, с целью повышения точности измерений, поперечную волну вводят в исследуемый образец из контактирующего с ним второго образца, акустическая жесткость fio30 торого близка к акустической жесткости исследуемого образца, при этом поперечную волну образуют пугем подачи упругих импульсов на второй образец под вторым критическим углом.