на
.
Эффекты выражаются в относительном изменении первоначальной
длины
l
н
МЧЭ в направлении вектора воздействующего магнитного по
-
ля напряженности
Н
и описываются известным уравнением
:
ξ
м
= sgn
µ
l
к
−
l
н
l
н
¶
H
,
(
1
)
где
l
н
,
l
к
—
начальный и конечный размеры МЧЭ
.
Выразив уравнение
(1)
через коэффициент пропорциональности
K
ξ
= (
∂ξ
м
/∂H
)
σ
относительного изменения длины МЧЭ при локаль
-
ном воздействии импульсного продольного или геликоидального поля
H
(
t
)
,
для которого выполняется закон Гука
,
можно определить величи
-
ну элементарных волновых напряжений в сечениях
S
носителя
(
МЧЭ
)
разного профиля
:
δ
x
(
t
) =
Eξ
м
(
t
) =
K
ξ
EH
(
t
) =
K
ξ
E
µ
a
S
Φ(
t
)
,
(
2
)
где
Е
—
модуль Юнга
;
µ
a
=
µ
0
µ
—
абсолютная магнитная проница
-
емость
,
µ
0
—
магнитная постоянная
,
µ
—
магнитная проницаемость
материала
;
Φ
—
магнитный поток
;
σ
—
напряжение в сечении МЧЭ
.
При наличии в зоне магнитострикционного преобразования ферро
-
магнитного МЧЭ магнитный поток изменяется по законам средних зна
-
чений индукции
¯
B
и проницаемости
¯
µ
[3],
отражая его форму и одно
-
родность
:
Φ
x
(
t
) = ¯
B
x
(
t
)
S
=
µ
0
¯
µH
x
(
t
)
S,
что позволяет записать выражение
(2)
в виде
δ
x
(
t
) =
λE
¯
µ
µ
H
x
(
t
) =
λEK
µ
H
x
(
t
)
,
(
3
)
где
λ
—
коэффициент продольной магнитострикции
;
K
µ
—
коэффици
-
ент магнитной проницаемости
,
вносимый дополнительными потерями
из
-
за магнитной вязкости и поверхностного эффекта
;
принимаем
,
что в
пределе коэффициент пропорциональности
K
ξ
=
λ
.
Из выражения
(3)
следует
,
что характер напряжений
δ
x
(
t
)
полно
-
стью определяется законами флуктуаций средней проницаемости
¯
µ
магнетика
(
МЧЭ
),
проницаемостью
µ
его материала
,
напряженностью
имульсного магнитного поля
H
x
(
t
)
и сопряжен с процессами перемаг
-
ничивания
,
лежащими в области технического намагничивания магне
-
тиков на практически линейном участке характеристической кривой
J
=
f
(
H
)
намагничивания
[2, 3].
В информационных магнитострикционных системах
[1]
для возбу
-
ждения нормальных упругих УЗВ в среде МЧЭ применяют сигнальные
78 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2004.
№
2
