تغییر مد ( Mode Conversion)

هنگامی که صوت در یک ماده‌ی جامد حرکت می‌کند، یک نوع از انرژی می‌تواند به نوع دیگری از آن تبدیل شود. به طور مثال هنگامی که یک موج طولی با زاویه ای به یک سطح مشترک برخورد می‌کند، میزانی از انرژی می‌تواند
دوشنبه، 19 فروردين 1392
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
تغییر مد ( Mode Conversion)
  تغییر مد ( Mode Conversion)

 

مترجم: محمودکریمی شرودانی
منبع فارسی :راسخون



 
هنگامی که صوت در یک ماده‌ی جامد حرکت می‌کند، یک نوع از انرژی می‌تواند به نوع دیگری از آن تبدیل شود. به طور مثال هنگامی که یک موج طولی با زاویه ای به یک سطح مشترک برخورد می‌کند، میزانی از انرژی می‌تواند موجب حرکت ذرات در جهت عرضی و آغاز یک موج برشی (عرضی) گردد. تغییر مد هنگامی رخ می‌دهد که موجی با سطح مشترک بین دو ماده‌ی دارای مقاومت ظاهری صوتی متفاوت برخورد کند و زاویه‌ی برخورد نیز بر سطح مشترک عمود نباشد. از آن جایی که تغییر مد هر زمانی که یک موج با زاویه ای به سطح مشترک برخورد کند رخ می‌دهد، بنابراین سینگنال های فراصوتی گاهی می‌تواند گیج کننده باشند.
  تغییر مد ( Mode Conversion)

در قسمت قبل نشان داده شد هنگامی که امواج صوتی از سطح مشترک بین دو ماده‌ی دارای سرعت‌های صوتی متفاوت عبور کند، انکسار (شکست موج) در سطح مشترک رخ می‌دهد. هر چه قدر که تفاوت سرعت‌های صوتی بین دو ماده بیشتر باشد، صوت بیشتر شکسته می‌شود. توجه داشته باشد که موج عرضی به اندازه‌ی موج طولی شکسته نمی‌شود. چنین چیزی به آن علت رخ می‌دهد که امواج برشی (عرضی) با سرعت کمتری نسبت به امواج طولی حرکت می‌کند. بنابراین تفاوت سرعت بین موج طولی برخورد کننده و موج برشی به بزرگی تفاوت بین موج‌های طولی برخورد کننده و شکسته شده نمی‌باشد. هم چنین توجه کنید هنگامی که یک موج طولی به درون ماده بازتاب می‌گردد، موج برشی منعکس شده با زاویه ای کوچک‌تر نسبت به موج طولی منعکس شده، بازتاب می‌گردد. این هم به این علت است که سرعت موج برشی در یک ماده‌ی معین از سرعت موج طولی کمتر است.
قانون اسنل ( Snell Law) همانند موج‌های طولی برای موج‌های برشی نیز صحیح است و به صورت زیر نوشته می‌شود:
  تغییر مد ( Mode Conversion)

  تغییر مد ( Mode Conversion)

در این فرمولV_(L_1 ) سرعت موج طولی در ماده‌ی شماره‌ی یک است وV_(L_2 )سرعت موج طولی در ماده‌ی شماره‌ی دو است.
V_(s_1 ) سرعت موج برشی در ماده‌ی شماره‌ی یک است و V_(s_2 ) سرعت موج برشی در ماده‌ی شماره دو است.
هنگامی که موجی از یک ماده‌ی کندتر به یک ماده‌یسریع‌تر حرکت می‌کند، زاویه ای وجود دارد که زاویه‌ی شکست برای موج طولی را 90 درجه می‌کند. همان طور که قبلاً اشاره شد این زاویه با نام زاویه‌ی بحرانی اول شناخته می‌شود و همه‌ی انرژی موج طولی شکسته شده در این زمان تبدیل به یک موج صفحه ای می‌شود. این موج صفحه ای متعاقب را گاهی با نام موج خزشی می‌شناسیم و در NDT چندان مفید نیست. چرا که خیلی سریع تضعیف می‌شود.
در زوایای بزرگ‌تر از زاویه‌ی بحرانی اول تنها موج برشی وارد ماده می‌شود، به همین دلیل اکثر مبدل‌های زاویه ای از موج برشی استفاده می‌کنند تا سیگنال‌ها به علت وجود دو نوع موج شکل پیچیده ای به خود نگیرند. در بسیاری از موارد زاویه‌ی برخوردی نیز وجود دارد که زاویه‌ی شکست برشی را 90 درجه می‌کند. این زاویه را با نام زاویه‌ی بحرانی دوم می‌شناسیم و در این نقطه همه‌ی انرژی موج یا بازتاب می‌شود یا به صورت یک موج صفحه ای یا موج برشی خزشی تبدیل می‌شود. کمی پس از زاویه‌ی بحرانی دوم امواج صفحه ای تولید خواهد شد.
منبع:



 

 

ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
مقالات مرتبط
موارد بیشتر برای شما
از «نشان جهاد» تا «زکات شجاعت»؛ بررسی ابعاد مختلف جهاد در احادیث معصومان (ع)
از «نشان جهاد» تا «زکات شجاعت»؛ بررسی ابعاد مختلف جهاد در احادیث معصومان (ع)
سرگردانی آهوهای خارک در خیابان‌ها از ترس صدای انفجار
play_arrow
سرگردانی آهوهای خارک در خیابان‌ها از ترس صدای انفجار
تظاهرات آمریکایی‌ها علیه سیاست‌های ضدمهاجرتی ترامپ
play_arrow
تظاهرات آمریکایی‌ها علیه سیاست‌های ضدمهاجرتی ترامپ
تصاویر ماهواره‌ای از انهدام مرکز فنی جنگنده‌های پایگاه العدید قطر
play_arrow
تصاویر ماهواره‌ای از انهدام مرکز فنی جنگنده‌های پایگاه العدید قطر
سوزاندن پرچم اسرائیل در خیابان‌های نیویورک
play_arrow
سوزاندن پرچم اسرائیل در خیابان‌های نیویورک
جزئیات شهادت ۳ عضو خانواده یک محیط‌بان هرمزگانی در حمله آمریکا
play_arrow
جزئیات شهادت ۳ عضو خانواده یک محیط‌بان هرمزگانی در حمله آمریکا
تصاویر ماهواره‌ای از خسارات وارده به ناوگان پنجم آمریکا در بحرین
play_arrow
تصاویر ماهواره‌ای از خسارات وارده به ناوگان پنجم آمریکا در بحرین
موشک‌های نقطه زن ایرانی در راه پایگاه‌های آمریکا در منطقه
play_arrow
موشک‌های نقطه زن ایرانی در راه پایگاه‌های آمریکا در منطقه
اصابت پهپاد انتحاری شاهد ۱۳۶ به بندر "مینا عبدالله" کویت
play_arrow
اصابت پهپاد انتحاری شاهد ۱۳۶ به بندر "مینا عبدالله" کویت
همه ایران یک تن شدند برای دفاع از وطن
play_arrow
همه ایران یک تن شدند برای دفاع از وطن
نمایی متفاوت از تشییع باشکوه پیکر "آقای شهید ایران" در قم
play_arrow
نمایی متفاوت از تشییع باشکوه پیکر "آقای شهید ایران" در قم
سختی یافتن آب در غزه؛ سفری خطرناک میان آوار
play_arrow
سختی یافتن آب در غزه؛ سفری خطرناک میان آوار
انیمیشن لگو زندگی‌نامه رهبر شهید
play_arrow
انیمیشن لگو زندگی‌نامه رهبر شهید
تصاویری از حملات پهپادی و موشکی سپاه در موج سوم عملیات نصر ۲
play_arrow
تصاویری از حملات پهپادی و موشکی سپاه در موج سوم عملیات نصر ۲
آهنگی که میلیون‌ها ایرانی با آن خاطره دارند...
play_arrow
آهنگی که میلیون‌ها ایرانی با آن خاطره دارند...