Варианты заданий курсовых работ по курсу «Волновые задачи акустики» Задание 1

На бесконечную плоскую границу раздела двух сред 1 и 2, под углом θ, отсчитываемым от нормали к границе раздела, из среды 1 падает плоская гармоническая волна.

1. Найти аналитическое выражение для коэффициентов отражения и прохождения по давлению и по энергии.

2. Определить критический угол.

3. Получить аналитическое выражение для неоднородной волны.

4. Провести численный анализ модулей и фаз коэффициентов отражения и прохождения по давлению и по энергии в диапазоне углов падения от 0^о до 90^о.

Результаты численного анализа представить в графической форме. Номера вариантов и физические параметры рассматриваемых сред приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

№ варианта	1	2	3	4	5
Среда 1	Вода	Масло веретенное	Керосин	Кремний–органическая жидкость	Кремний–органическая жидкость
Среда 2	Глицерин	Вода	Глицерин	Керосин	Вода

Таблица 2

Среда	С, м/с	ρ, кг/м3	ρС, кг/м2с (Па·с/м)
Кремний–органическая жидкость	1270	1000	1.27·106
Масло веретенное	1342	905	1.21·106
Керосин	1395	825	1.15·106
Вода	1500	1000	1.5·106
Глицерин	1923	1260	2.42·106

Литература: Егоров Н.Н., Яковлев Л.А. «Колебания и волны» - Учебное пособие, изд. С-Пб ГЭТУ, С-Пб, 1997г.

Задание 2

При измерении скорости распространения продольных упругих колебаний в твердых телах прибором УЗИС – ЛЭТИ, акустический контакт с образцом обеспечивается с помощью жидкого слоя толщиной d (среда 2).

1. Найти аналитическое выражение для коэффициентов отражения и прохождения по смещению.

2. Провести численный анализ частотной зависимости коэффициентов отражения и прохождения в диапазоне частот 0 …10 мГц, а также - в диапазоне частот 10…1000 мГц (представляется на отдельном графике).

3. Провести численный анализ временной задержки звука в слое в диапазоне частот 0 …10 мГц, а также - в диапазоне частот 10…1000 мГц (представляется на отдельном графике).

Результаты расчетов представить в графической форме. Проанализировать полученные результаты. Постановка задачи показана на рисунке. Номера вариантов и значения d приведены в таблице 1; параметры сред – в таблице 2.

ξ₁

ξ₃

ξ₅

ξ₂

ξ₄

Среда 1 Среда 2 Среда 3

Таблица 1

№ варианта	1	2	3	4	5
Среда 1	Сталь	Плавленый кварц	Сталь	Плавленый кварц	Плавленый кварц
Среда 2	Трансформа- торное масло	Трансформа- торное масло	Глицерин	Глицерин	Глицерин
Среда 3	Сталь	Плавленый кварц	Сталь	Плавленый кварц	Сталь
d	10 мкм	10 мкм	10 мкм	15 мкм	20 мкм

Таблица 2

Среда	сl, м/с	ρ, кг/м3	ρ сl, Па·с/м
Сталь	5850	7800	45.6·106
Плавленый кварц	5800	2210	12.8·106
Трансформаторное масло	1390	920	1.28·106
Глицерин	1900	1260	2.4·106

Литература: 1.Шутилов В.А. Основы ультразвука // Изд. Университета, Л., 1980г.

2.. Щукин В.А., Яковлев Л.А. Влияние контактирующих слоев на точность измерения скорости ультразвука в твердых телах // Акуст. журн., т. 9, № 3, стр. 390-392, 1963г.

3. Егоров Н.Н., Яковлев Л.А. «Колебания и волны» - Учебное пособие, изд. С-Пб ГЭТУ, С-Пб, 1997г.