Децибелы (Моделирование-2)

Иван МелешкоВот хороший пример очевидной, на первый взгляд, вещи, которая при более внимательном изучении оказывается не такой простой.

Что показывают нам в качестве единиц амплитуды дефектоскопы? Децибелы. А какие именно децибелы? Ведь,  в зависимости от того, является величина энергетической или нет, используется коэффициент либо 10\lg{x} , либо 20\lg{x}. Дефектоскоп определяет сигнал по уровню напряжения, полученному с пьезоэлектрического преобразователя. Значит, нужно использовать "неэнергетические" 20\lg{x}. Пока все понятно.
А откуда взялось напряжение в преобразователе? Из-за прямого пьезоэффекта, который, если не вдаваться в детали устанавливает прямую связь между напряжением и приложенным давлением U=g_{33}\cdot d\cdot P
Звуковое давление же у нас определяется по формуле P=(1-\gamma)E_k. Получается, что напряжение в приемном тракте дефектоскопа прямо пропорционально энергии? Получается, что так. Значит, нужно использовать "энергетические" децибелы? Теоретически да, но по сложившейся традиции используют "неэнергетические".
А так как при моделирования волнового уравнения результат получается в виде скорости колебаний среды, которая связанна с кинетической энергией формулой E_k=\rho\frac{v^2}{2}, то для получения правильныл децибелов нужно брать уже 40 логарифмов скорости.
Вроде бы мелочь, но  мне пришлось поломать над ней голову несколько дней, прежде чем я понял, почему расчетный график ВРЧ не совпадает с экспериментальным.

Запись опубликована в рубрике wave equation, моделирование с метками , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий