بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله روشی جدید براي تعیین پارامترهاي ارتعاش یک پوسته دایرهاي نازك با مرزهاي ثابت ارائه میشود. یک توري سینوسی به وسیله یک سیستم پرتوافکن روي سطح پوسته مرتعش تصویر شده و توسط یک دوربین از این توزیع شدت تناوبی روي سطح در مدت زمانی خیلی بیشتر از دوره تناوب ارتعاش پوسته تصویر ثبت میشود . در این حالت سیستم تصویرساز از توزیع شدت تناوبی از نظر زمانی میانگینگیري میکند. بنابراین نمایانی توزیع شدت تناوبی در روي تصویر ثبت شده یکنواخت نبوده و متناسب با دامنه ارتعاش از نقطهاي به نقطه دیگر تغییر میکند. ما با اندازهگیري نمایانی، مد ارتعاش، دامنه ارتعاش و ضریب میرایی پوسته مرتعش را تعیین کردیم.
-1مقدمه
مطالعه روي خواص فیزیکی پوستههاي نازك که قابلیت کشسانی دارند به منظور استفاده بهتر از آنها داراي اهمیت است . از جمله پوستههاي حیوانی، پلاستیکی و لاستیکی که کاربردهاي زیادي در صنعت و موسیقی دارند. یکی از خواص مهمکه معمولاً روي پوستهها مطالعه میشود، تحلیل و بررسی ارتعاش سطح آنها است . براي مطالعه ارتعاش سطح روشهاي مختلف مکانیکی و اپتیکی وجود دارد. اما بهرهگیري از روشهاي اپتیکی داراي این مزیت است که در این حالت هیچ نوع تماس وسیلهاي با پوسته براي اندازهگیري ایجاد نمیشود.
در اپتیک براي بررسی ارتعاش سطح روشهاي مختلفی همچون تداخلسنجی تمامنگاري، تداخلسنجی پیسه و تکنیک ماره وجود دارد. در میان این روشها تمامنگاري سهم زیادي دارد. در روش تمامنگاري سطوحی که بررسی میشوندولاًمعم سطوحی کاملاً پخش کننده هستند. همچنین دامنه ارتعاشی که با این روش میتوان اندازهگیري کرد از مرتبه طول موج نور است. سطحی که در اینجا بررسی میشود پوسته دایرهاي نازکی است که میزان دامنه ارتعاش ایجاد شده در آن از مرتبه میلیمتر است.
با این توصیف روش تمامنگاري در اینجا با مشکل روبرو میشود.[1,2] روشی که در اینجا استفاده شده است، پرتوافکنی یک توري سینوسی روي پوسته مرتعش و ثبت تصویر از توزیع شدت تشکیل شده روي آن در فاصله زمانی خیلی بیشتر از دوره تناوب ارتعاش پوسته است. با اینکار تصاویر ثبت شده میانگینگیري زمانی میشوند. بنابراین نمایانی توزیع شدت روي تصویر یکنواخت نبوده و مطابق با دامنه ارتعاش روي سطح از نقطهاي به نقطه دیگر تغییر میکند. ما با اندازهگیري نمایانی پارامترهاي ارتعاش را تعیین کرده ایم.
چون این مدت زمان در مقایسه با پریود زمانی ارتعاش پوستهتقریباً - - 0.01s خیلی زیاد است، از اینرو تصاویر ثبت شده بصورت میانگینزمانی هستند. در بدست آوردن ضرایب مجهول در این معادله از این شرایط مرزي که دامنه ارتعاش و مشتقاش در مرز صفر است و نیز از مقدار دامنه ارتعاش در محل نمایانی صفر استفاده کردیم. از روي این تابع میتوان دامنه ارتعاش را در تمام نقاط روي پوسته مرتعش تعیین کرد. با افزایش فرکانس تحریک مدهاي مرتبه بالاتر را مطابق با شکل 3 ظاهر و ثبت کردیم.
-3 تعیین فرکانس تشدید و ضریب میرایی ارتعاش پوسته در مد اول
طبق معادله - 3 - دامنه ارتعاش سطح برحسب فرکانس بصورت یک تابع لورنتزي رفتار میکند، بطوریکه ماکزیمم مقدار دامنه در فرکانس تشدید اتفاق میافتد. اگر منحنی این تابع برحسب فرکانس رسم شود، ضریب میرایی سطح به پهناي خط و فرکانس تشدید توسط رابطه زیر مربوط میشود: طبق معادله - 3 - دامنه ارتعاش سطح برحسب فرکانس بصورت یک تابع لورنتزي رفتار میکند، بطوریکه ماکزیمم مقدار دامنه در فرکانس تشدید اتفاق میافتد.
