Теоретическое и экспериментальное исследование процесса распространения волн в сапфировых стержнях

Abstract

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование процесса распространения волн в сапфировых стержнях с различной ориентацией кристаллографических осей. Получены теоретические значения скорости распространения волн Релея при низкоскоростном продольном ударе. Проведено их сравнение с теоретическими значениями, рассчитанными по классической стержневой модели, а также с экспериментальными данными, полученными методом динамического широкополосного тензометрирования. Установлено хорошее совпадение результатов теоретического расчета с данными экспериментальных исследований.

A theoretical study of the wave propagation in the sapphire rods with different orientation of the crystallographic axes is performed. The problem of propagation of Rayleigh waves in a sapphire rod under longitudinal impact is formulated and solved. The theoretical dependence of the wave velocity from the rotation angle of the crystallographic axes in the rod is obtained. A comparison of calculation results with data obtained by the classical rod model is performed. It is found the velocities of the wave propagation received by the Rayleigh model and the classical rod model for the considered long sapphire rod are practically identical. It is shown that the velocity of waves in a rod essentially depends on the orientation of the crystallographic axes of the sapphire in it. The theoretical results are compared with experimental data studies of wave propagation obtained with wide range strain measurement technique. The good agreement of the theoretical results with the experimental data is established.