Cтраница 5
Затем эта лента была использована в качестве магнитострикционного вибратора. Коэффициент k может быть выражен через величину магнитоупругой энергии. Если величина k большая, то возникают интенсивные механические колебания, например ультразвуковые волны. Для того, чтобы материал давал большие значения k, необходимо, чтобы он обладал высокой магнитострикцией насыщения Kg, высокими значениями намагниченности и магнитной проницаемости. Однако химические соединения не обладают достаточной механической прочностью и поэтому не могут быть использованы для генерирования мощных ультразвуковых волн. В этом смысле аморфные сплавы гораздо перспективнее, так как они имеют высокий предел упругости. Применение косого магнитного поля позволяет существенно повысить величину коэффициента k и изменять резонансную частоту магнитострикционного вибратора. Таким образом, появляется привлекательная возможность создания магнитострикционных вибраторов с изменяемой частотой. На рис. 5.53 показан пример зависимости коэффициента k от напряженности косого магнитного поля. [61]
Эффективное применение ультразвуковой защиты, связанной с применением магнитострикционных вибраторов, требует рассмотрения некоторых вопросов из теории продольных и поперечных колебаний стержней. Это необходимо для определения собственных частот колебаний механической системы, служащей для возбуждения колебаний в обшивке корпуса. [62]
Так как на резонансной ча стоте амплитуды колебаний магнитострикционных вибраторов составляют величины не более 5 - - 10 мк, а для эффективности ультразвуковой обработки необходимо, чтобы рабочий конец стержня вибрировал с амплитудой 0 01ч - 0 1 мм, то для усиления 1 0лебаний вибратора применяются стержни переменного сечения, так называемые трансформаторы скорости или концентраторы. Ввиду неравномерного распределения ххолебательной энергии таких стержней по длине на узком пх конце скорость колебаний, а следовательно, и амплитуда смещений получаются большими, чем у основания. Энергия колебаний такого стержня как бы концентрируется на узком его конце; отсюда и название концентратор. Однако во всех случаях необходимо, чтобы собственная частота колебаншт концентратора была равна или кратна собственной частоте колебаний вибратора. Обычно используют конг1 ептраторь1 длиной, равной длине волны или полуволны излучаемого виоратором звука. [63]