Теоретическое обоснование возможности усиления ультразвуковых колебаний с помощью составных кольцевых упругих элементов

Abstract

В статье теоретически обоснована возможность усиления ультразвуковых колебаний по амплитуде с помощью составных кольцевых упругих элементов, состоящих из двух кольцевых сегментов, выполненных из материалов с различным модулем упругости. Основными преимуществами концентраторов на основе кольцевых упругих элементов по сравнению со стержневыми концентраторами являются простота изготовления, малые габаритные размеры и масса. Рассмотрена методика расчета собственных частот и форм колебаний кольцевых концентраторов, основанная на использовании метода сингулярного разложения. Приведен численный пример расчета кольцевого концентратора с коэффициентом усиления K = 1,53. Показано, что, как и в случае составных стержневых концентраторов, усиление обеспечивается при введении колебаний в сегмент с более высоким модулем упругости.