Нелинейные акустические эффекты в резонаторе с дислокационным гистерезисом и линейной диссипацией

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом возмущений проведено теоретическое исследование нелинейных акустических эффектов, возникающих при гармоническом возбуждении сдвиговой волны в стержневом твердотельном резонаторе с дислокационным гистерезисом и линейной диссипацией. Получены выражения для резонансной кривой, амплитудно-зависимых потерь и сдвига резонансных частот, а также для амплитуды волны на частоте третьей гармоники. Проведен графический и численный анализ полученных результатов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Е. Назаров

Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.e.nazarov@ipfran.ru
Россия, Нижний Новгород

С. Б. Кияшко

Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН

Email: v.e.nazarov@ipfran.ru
Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Давиденков Н.Н. О рассеянии энергии при вибрациях // ЖТФ. 1938. Т. 8. № 6. С. 483–499.
  2. Granato A.V., Lucke K. Theory of mechanical damping due to dislocations // J. Appl. Phys. 1956. V. 27. № 5. P. 583–593.
  3. Ультразвуковые методы исследования дислокаций // Сб. статей. Пер. с англ. и нем. под ред. Меркулова Л.Г. М.: ИИЛ, 1963. 376 с.
  4. Физическая акустика // Под ред. Мезона У. Т. 4. Часть А. Применения физической акустики в квантовой физике и физике твердого тела. М.: Мир, 1969. 375 с.
  5. Asano S. Theory of nonlinear damping due to dislocation hysteresis // J. Phys. Soc. Jap. 1970. V. 29. P. 952–963.
  6. Лебедев А.Б. Амплитудно-зависимый дефект модуля упругости в основных моделях дислокационного гистерезиса // ФТТ. 1999. Т. 41. № 7. С. 1214–1221.
  7. Зверев В.А. Как зарождалась идея параметрической акустической антенны // Акуст. журн. 1999. Т. 45. № 5. С. 685–692.
  8. Westervelt P.J. Parametric acoustic array // J. Acoust. Soc. Am. 1963. V. 35. № 4. P. 535-537.
  9. Takahachi S. Internal friction and critical stress of copper alloys // J. Phys. Soc. Jap. 1956. V. 11. № 12. P. 1253–1261.
  10. Novick A.S. Variation of amplitude-dependent internal friction in single crystals of copper with frequency and temperature // Phys. Rev. 1950. V. 80. № 2. P. 249–257.
  11. Nazarov V.E., Radostin A.V. Nonlinear Wave Processes in Elastic Micro-inhomogeneous Solids. Wiley, 2015. 251 p.
  12. Назаров В.Е., Колпаков А.Б. Влияние сильной волны накачки на слабую пробную волну в резонаторе из отожженной поликристаллической меди // Известия ВУЗов. Радиофизика. 2024. Т. LXVII. № 8. С. 694–707.
  13. Beshers D.N. Internal friction of copper and copper alloys // J. Appl. Phys. 1959. V. 30. № 2. P. 252-258.
  14. Ниблетт Д., Уилкс Дж. Внутреннее трение в металлах, связанное с дислокациями // Успехи физ. наук. 1963. Т. 80. № 1. С. 125–187.
  15. Руденко О.В., Солуян С.И. Теоретические основы нелинейной акустики. М.: Наука, 1975. 288 с.
  16. Гурбатов С.Н., Руденко О.В., Саичев А.И. Волны и структуры в нелинейных средах без дисперсии. Приложения к нелинейной акустике. М.: Физматлит, 2008. 496 с.
  17. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М.: Наука, 1965. 204 с.
  18. Исакович М.И. Общая акустика. М.: Наука, 1973. 496 с.
  19. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. М.: Наука, 2001. 224 с.
  20. Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Рыскин Н.М. Нелинейные колебания. М.: Физматлит, 2002. 292 с.
  21. Руденко О.В., Хедберг К.М., Энфло Б.О. Стоячие акустические волны конечной амплитуды в кубично нелинейной среде // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 4. С. 522–532.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Резонансные кривые резонатора при Qp = 300, D = 1. β = 3 × 10−4 и различных значениях амплитуды ε0: линия 1 — ε0 = 10−8, 2 — ε0 = 2 × 10−8, 3 — ε0 = 3 × 10−8, 4 — ε0 = 4 × 10−8, 5 — ε0 = 10−7, 6 — ε0 = 2 × 10−7. Пунктирные линии на резонансных кривых 5, 6 не реализуются, т.к. соответствуют неустойчивым колебаниям резонатора.

Скачать (109KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Графики зависимостей εm/β — I и ε3/β — II от ε0 при ∆p = ∆p,nl(εm), D = 1 и различных значениях параметра Qp/β: линии 1 — Qp/β = 106, 2 — Qp/β = 3 × 106, 3 — Qp/β = 107, 4 — Qp/β = = 3 × 107 , 5 — Qp/β = 108.

Скачать (108KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Графики зависимостей βµp,nl(εm) — 1, β∆p,nl(εm) — 2 и отношения r(εm) — 3 от εm /β при D = 1 и ∆p = ∆p,nl(εm).

Скачать (93KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025