Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




Тема: Определение удельного волнового сопротивления и динамического модуля упругости методом импульсного прозвучивания

Читайте также:
  1. I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ КАК НАУКИ И ЕЕ ПРЕДМЕТА ИЗУЧЕНИЯ.
  2. VI. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
  3. Амплитудная модуляция (АМ).
  4. Амплитудная модуляция двумя или несколькими гармоническими колебаниями
  5. Амплитудная модуляция.
  6. Быстрое определение направлений
  7. Быстрое определение расстояний
  8. В ламинарном потоке сумма статического и динамического давления остается постоянной. Эта сумма соответствует статическому давлению в покоящейся жидкости.
  9. Введение в экспертные системы. Определение и структура
  10. Возведение фундаментов и подземных сооружений методом опускного колодца

 

Цель работы. Определение волнового сопротивления и динамического модуля упругости с помощью импульсного прозвучивания, изучение методов определения динамиче­ских показателей.

Основные теоретические положения. Характер распро­странение упругих колебаний в породах определяется их акустическими параметрами, к которым относятся: ско­рость распространения упругих волн, коэффициенты по­глощения, преломления и отражения, удельное волновое сопротивление.

Удельное волновое сопротивление (удельный акусти­ческий импеданс) – это отношение давления звуковой вол­ны р к мгновенной скорости v’ колеблющихся частиц или произведение плотности породы r на скорость распространения в ней упругой волны:

Удельное волновое сопротивление характеризует спо­собность горных пород отражать и преломлять упругие волны.

Метод импульсного прозвучивания позволяет опреде­лить важнейшие динамические показатели горных пород:

модуль упругости, коэффициент Пуассона, модуль сдвига, модуль объемной упругости и акустическую жесткость.

Динамический модуль упругости Един определяется по скорости распространения упругих волн

Един = Vp2 • r,

где Vp — скорость упругой волны в стержне, м/с;

r — плот­ность образца горной породы, Н • с2/ м4.

Следовательно, определив скорость распространения продольных и поперечных волн в образцах породы, можно определить динамические показатели свойств горных пород.

Скорость распространения продольных звуковых волн определяют с помощью установки УКБ-1м. Дефектоскоп УКБ-1м работает с искательными головка­ми, номинальные рабочие частоты которых составляют 25, 60 и 150 кГц.

В данной работе используется метод прямого прозвучивания, при котором излучатель и приемник располага­ются на противоположных концах образца породы. При этом скорость прохождения продольной волны определяется по формуле:

Vp = L/t,

где L – длина образца, м;

t — время прохождения ульт­развуковой волны, с.

В образец с помощью излучателя посылаются ультра­звуковые импульсы, которые принимаются, усиливаются и подаются на электронно-лучевую трубку.

Приборы и принадлежности. Дефектоскоп УКБ, образ­цы горных пород.

Порядок проведения опыта.

1. Подготовить прибор к работе. Для этого его необходимо включить в электри­ческую сеть и после прогрева прибора (3—5 мин) убедить­ся, что он создает излучение с низкой частотой.

2. Установить четкость линии развертки и разместить ее на середине экрана электронно-лучевой трубки.

3. Совместить по одной оси излучающую и искательную головки и установить амплитуду первой полуволны в пре­делах экрана трубки.

4. Включить прибор. Искательную и излучающую го­ловки прижать к противоположным поверхностям образца так, чтобы оси их максимальной чувствительности совпа­дали.

5. Линейкой или штангенциркулем с погрешностью не более 1 мм измерить расстояние L между прижатыми к об­разцу головками.

6. Включив прибор, с помощью ручек управления до­биться на экране устойчивой картины колебаний — ос­циллограммы, амплитуда колебание первых фаз ко­торых должна превышать уровень шумов не менее чем в 2 раза.

7. По шкале масштабных меток отсчитать время tp от момента излучения импульса до момента его первого вступления, характеризуемого началом первой фазы коле­баний на экране трубки (рис. 1).

Рис. 1 Волновая картина на экране осциллографа:

а — продольных волн; б поперечных волн

 

8. Результаты измерений и вычислений занести в таб­лицу 4.

 

Таблица 4

№ образца Результаты измерений Результаты вычислений
L, м tp1, с tз1, с t, с Vp, м/с Z1,кг/м2∙с Eдин, ГПа
             
             
             

 

Обработка результатов опыта.

1. Вычислить время про­хождения волны:

t = tp – tз, с,

где tз время задержки импульса в аппаратуре и голов­ках прибора, с.

2. Вычислить скорость распространения продольных волн:

Vp = L/t, м/с.

3. Вычислить динамический модуль упругости:

Един = Vp2∙r, Па.

4. Вычислить волновое сопротивление породы:

Z = Vp∙r, кг/м2∙с.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

 


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Тема: Определение параметров деформации горных пород | ТЕМА: Определение удельного электрического сопротивления горных пород

Дата добавления: 2014-11-08; просмотров: 422; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.003 сек.