فایل ورد word آنالیز پروفایل میدان دارای 33 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد فایل ورد word آنالیز پروفایل میدان کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي فایل ورد word آنالیز پروفایل میدان،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن فایل ورد word آنالیز پروفایل میدان :
موضوع : فایل ورد word آنالیز پروفایل میدان
توضیح: این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد
- روش طیف زاویه ای :
نظریه اساسی روش طیف زاویه چنین بیان می شود كه میدان در صفحه داده شده را می توان بصورت یك توزیع زاویه ای از امواج صفحه ای نشان داد . اگرچه چنین روشی برای برخی مسائل خاص بسیار پیچیده تر از روش انتگرالی است ، ولی بایستی در نظر داشته باشیم كه بعنوان مثال مسأله تعیین تفرق از یك جسم كروی و یا سیلندر نامحدود از طریق موج صفحه ای بسیار ساده تر حل می شود . بنابراین با توصیف الگوی تابش از یك مبدل با استفاده از توزیع زاویه ای امواج صفحه ای كل مسأله تعیین میدان متفرق شده از یك سیلندر یا كره حل می شود .
طیف مكانی یك مبدل پیستونی :
یك مبدل پیستونی با شعاع a و در صفحه در نظر می گیریم . دامنه مؤلفه نرمال سرعت سطحی را با نشان داده و فرض می كنیم كه در سطح مبدل ثابت و در سایر نقاط خارج صفحه سرعت صفر می باشد .
ر این صورت چنین توزیع متقارن استوانه ای را می توان با بیان كرد كه در آن برای و در سایر نقاط صفر است .
عبارت طیف زاویه ای پتانسیل سرعت را برای یك مبدل پیستونی می توان به صورت زیر بیان نمود .
كه در آن . و حال از تقارن استوانه ای جهت تبدیل نسبت ها استفاده می كنیم :
(1.3)
بنابراین طیف زاویه ای را می توان بصورت زیر نوشت :
با استفاده از تابع سبل این عبارت به فرم زیر كاهش می یابد :
كه یك تابع استوانه ای سبل از مرتبه صفر می باشد . همچنین این تابع را می‌توان بصورت تابع از شناسایی كرد . برای یك دیسك با شعاع a و تحریك شده بصورت یكنواخت نیز طیف بصورت زیر می باشد :
(2،3)
طیف زاویه ای در مختصات كروی :
جهت بدست آوردن عبارت طیف زاویه ای در مختصات كروی ، نیاز به استفاده از تبدیل نسبتها می باشد :
(5.3)
نكته قابل ذكر اینكه وقتی می باشد یك مؤلفه موهومی خواهد بود ، كه در این صورت زاویه نیز مختلط خواهد شد . بنابراین می توان نشان داد كه
(6.3)
در این صورت تابع چگالی طیف بصورت زیر تعریف می شود :
(7.3)
كه و . بنابراین كانتورها بر روی صفحه مختلط ، كه با استفاده از تئوری انتگرال Cauchyانتخاب شده است ، برای محور حقیقی از و برای محور موهومی از0 تا می باشد . با در نظر گرفتن تابع سبل و روابط قبلی و ، طیف زاویه ای را بصورت زیر می توان نشان داد :
(8.3)
كه در شكل (2.3) برای مقادیر حقیقی یعنی مولفه های همگن نشان داده شده است.
پروفایل میدان :
پروفایل فشار میدان را می توان با در نظر داشتن اینكه متقارن استوانه ای است ، درك نمود . بنابراین در مختصات استوانه ای ( ) ، فشار را می توان بصورت نوشت .
با تركیب روابط (6.3) و (8.3)و در نظر داشتن فشار فشار چنین بدست می آید :
با استفاده از تابع سبل استاندارد عبارت بالا را می توان به صورت زیر نوشت :
با در نظر گرفتن و ، كه قسمت موهومی می باشد ، عبارت بالا بصورت زیر در می آید :
(9.3)
كه ترم های اول و دوم بترتیب معادل مولفه‌های همگن و ناپایدار می باشند . ارزیابی این معادله نشان می دهد كه مؤلفه ناپایدار اثر بسیار مهمی بر روی پروفایل میدان نزدیك مبدل دارد ، و بعد از آن قابل صرفنظر است .
این اثر برای مبدل با شعاع در شكل 3.3 نشان داده شده است.
روش تبدیل فوریه :
نكته قابل توجه و مهم در محاسبه پروفایل میدان ، قابلیت محاسبه پروفایل بر روی صفحه ای دیگر غیر از صفحه داده شده از میدان داده شده می باشد . این قضیه با حل دو مثال از مبدل دیسكی دایره‌‌ای كه بصورت یكنواخت تحریك می شود ، بیان می گردد .
رش آنالیتیكال :
در صورت تعیین میدان مؤلفه ناپایدار می تواند حذف شود و محاسبه به جذب طیف زاویه ای بر روی صفحه معین و شناخته شده و تابع تبدیل فركانس مكانی می انجامد و سپس بهبود الگوی میدان با تبدیل معكوس بدست می آید . محاسبات با استفاده از تابع تبدیل فركانس مكانی مبدل پیستونی آغاز می شود .
(10.3)
(11.3)
S طیف زاویه ای و H تابع تبدیل فركانس مكانی از صفحه به صفحه z می باشد . برای یك مبدل دیسكی با شعاع a و تحریك شده بصورت یكنواخت ، بر روی صفحه z ، با استفاده از روابط (3.3) ، (10.3) و (11.3) داریم :
(12.3)
بنابراین تبدیل فوریه معكوس z-D طیف فركانسی با استفاده از معادلات تبدیل مختصات در (1.3) و در نظر داشتن تبدیل فوریه معكوس z-D برای پتانسیل سرعت پایه ریزی می شود . سپس مراحل ذكر شده در قسمت 1.1.3 با توجه به اجرا شده و پتانسیل سرعت بصورت زیر ساده می شود .
(13.3)
حد بالای انتگرال برای خارج نمودن و حذف مؤلفه ناپایدار از محاسبه انتخاب شده است . بنابراین فشار بصورت زیر تعریف می شود .
(14.3)
این عبارت بر روی محور (on-axis) بصورت زیر ساده می شود .
(15.3)
شكل a.4.3 فشار میدان ر ا بر روی محور و شكل b.4.3 با استفقاده از رابطه (14.3) نشان می دهد.
تبدیل فوریه دوبعدی عددی :
در ثال قسمت قبل تقارن استوانه ای مبدل دیسكی اجازه می دهد تا پروفایل میدان بصورت عددی از یك انتگرال ارزیابی شود .برای مبدلهای پیچیده تر و بدون تقارن نیز می توان از روش طیف زاویه ای استفاده كرد ، ولی بایستی از تبدیل فوریه دوبعدی بهره جست . مطابق بخش 3.3.2 ، برای توزیع سرعت داده شده بر روی صفحه z=0 ، مراحل زیر را باید طی نمود :
(1) اعمال 2-DFFT سرعت بر روی صفحه منبع .
(2) ضرب این عبارت در تابع تبدیل H.
(3) گرفتن ZD-FFF معكوس .
این مراحل بصورت زیر خلاصه می شود :
(16.3)
كه و تبدیل فوریه و تبدیل فوریه معكوس می باشند .
روش های انتگرالی :
استفاده مستقیم از انتگرال ریلی به ارزیابی عددی انتگرال دوگانه بر روی سطح مبدل نیاز دارد . یك روش محاسبه ساده تر در سال 1941 توسط Schoch با تبدیل انتگرال سطحی ریلی به انتگرال خطی بر روی لبه مبدل ارائه شد . این روش برای تحریك پیوسته و مبدل صفحه‌ای با هر شكل دلخواه ، جهت بدست آوردن توزیع فشار میدان در محیط داخل و خارج مبدل استفاده می شود .
شرط مرزی Rigid Baffle
در شكل 6.3 ، یك نقطه از میدان یك مبدل صفحه ای با شكل دلخواه نشان داده شده است ، فرض می شود تحریك بصورت یكنواخت و پیوسته سینوسی باشد بطوریكه مؤلفه نرمال سرعت سطح صورت بوده و فشار بصورت تعریف می شود . فازور فار در نقطه مشاهده بصورت زیر تعریف می شود :
(17.3)
كه در آن المان سطحی می باشد .
(18.3)
كه موقعیت مرزی و مقادیر دیگر بر روی شكل (6.3) نشان داده شده است . داریم ، ، بنابراین (18.3) به فرم زیر تبدیل می شود :
(19.3)
این عبارت شامل دو ترم می باشد موج صفحه ای ( ) و ترم تفرق كه از محیط اطراف منشأ می گیرد (موج لبه ای)
و متعاقباً یكروش مشابهی را در آنالیز پاسخ میدان مبدل دایره ای صفحه ای ارائه دادند كه كلی تر از آنها نشاندادند كه پتانسیل سرعت برای یك دیسك با شعاع a شكل (7.3) بصورت زیر بدست می آید :
(20.3)
كه در آن تابع پله هویساد می باشد و .
در سال 1961 بر اساس نظریه Schoch به ارائه یك روش كلی تر برای مبدل صفحه ای با شكل دلخواه و تحریك شده با شكل موج دلخواه برای تولید سرعت بر روی سطح مبدل (بدون apodization) پرداختند .
Cathignol و همكارانش یك روش ساده تر و عمومی تر برای آنالیز میدان حاصل از مبدلهای مقعر و محدب پیشنهاد دادند . برای نقطه مشاهده نشان داده شده در شكل (6.3) فشار بصورت زیر بیان می شود :
(a21.3)
كه در آن حداكثر فاصله نقطه مشاهده تا سطح مبدل برای مقدار داده شده می باشد .
برای نقاط خارج از مبدل فشار بصورت زیر تعریف می شود :
(b21.3)
شرایط مرزی سه گانه :
در این قسمت اثر سه دسته از شرایط مرزی كه در قسمت قبل بیان شد ، بر روی پاسخ میدان حاصل از تحریك پیوسته برای یك مبدل دیسكی كه با یك مرز نامحدود ایده‌آل احاطه شده است و سرعت در battle صفر می باشد ، پرداخته می شود . اگر نسبت امپدانس اكوستیكی battle به محیط انتشار بسیار بزرگ باشد یعنی ، بنابراین مطابق شرایط معتبر بودن انتگرال ریلی (مورد 1) سرعت كوچك خواهد شد . شرط دوم كه در قسمت قبل بررسی شد ، این است كه فشار در كل صفحه مبدل مشخص شده است . اگر محیط احاطه كننده مبدل از لحاظ آكوستیكی نرم باشد ، یعنی ، فشا تقریباً بر روی این مرز صفر می باشد (مورد 2) . و بالاخره ، اگر در یك محیط یكنواخت نامحدود هیچ تشعشعی از سطح پشتی مبدل وجود نداشته باشد ، یعنی ، ، شرایط Kirchhoff یا میدان آزاد وجود دارد .
تحت این سه شرط ، Archer Hall و Gee نشان دادند كه در هر نقطه دلخواه انتگرال سطحی دوگانه برای پاسخ تحریك پیوسته یكنواخت یك مبدل دیسكی به یك عبارت انتگرال بعدی تبدیل می شود . بویژه ، برای موقعیت نشان داده شده در شكل (7.3) ، نشان داده شده است كه اگر مؤلفه نرمال دامنه سرعت سطحی مبدل می باشد ، فازور های فشار برای سه مورد بصورت زیر می‌باشد .
(22.3)
كه و مطابق جدول 1.3 می باشد .
در حقیقت ، برای مورد (1) معادله ر می توان از قرار دادن در معادله (20.3) با توجه به و و مشتق گیری بدست آورد . معادله (22.3) بوضوح نشان می دهد كه برای هر سه شرط ، معادله فشار شامل دو قسمت می باشد : یك موج صفحه ای كه فقط وقتی می باشد وجود دارد و یك موج لبه ای كه در هر جایی وجود دارد .
برای نقاط روی محور مربع دامنه فشار بصورت زیر بیان می شود :
(23.2)
كه . این معادلات برای محاسبه دامنه های نرمالیزه شده فشار برای یك مبدل دیسكی با شعاع در شكل 8.3 نشان داده شده است .
بخوبی دیده می شود كه تفاوت ها در ناحیه نزدیك مبدیل قابل توجه می شود .
با مثالهای بیشتر می توان نشان داد كه این تفاوت ها در دامنه برای میدان دور كوچكتر می شود .
توریع فشار بر روی محور و خارج از محور
در شكل 9.3 تغییرات شعاعی دامنه های فشار برای سه موقعیت مختلف محور z نشان داده شده است . نزدیك مبدل بیم تقریباً استوانه ای شكل كه در لبه دیسك (مبدل) وسیع می‌شود . در نقطه عبور از میدان نزدیك / میدان دور ( ) بیم بصورت قابل توجهی باریك می شود و تا اینكه در دامنه كاهش یافته و بیم پخش می شود .
در شكل 10.3 كانتورهای پیوسته محاسبه شده برای مبدل دیسكی با شعاع نشان داده شده است . همانطور كه مشاهده می شود ، نزدیك موقعیت عبور از میدان نزدیك / میدان دور ، عرض بیم حداقل می شود و پس از آن كانتورها بطور مرتب تری دیده می شوند .
فایل ورد word آنالیز پروفایل میدان
فهرست مطالب
فایل ورد word آنالیز پروفایل میدان 1
- روش طیف زاویه ای : 1
طیف مكانی یك مبدل پیستونی : 1
طیف زاویه ای در مختصات كروی : 2
پروفایل میدان : 3
روش تبدیل فوریه : 3
رش آنالیتیكال : 4
تبدیل فوریه دوبعدی عددی : 5
روش های انتگرالی : 5
شرط مرزی Rigid Baffle 5
شرایط مرزی سه گانه : 7
توریع فشار بر روی محور و خارج از محور 8
روش پاسخ ضربه : 8
مبدل پیستونی : 9
روش های تقریبی : 10
تقریب های فرسنل و فرانهوفر : 10
تقریب فرانهوفر : 11
تقریب فرانهوفر برای یك مبدل پیستونی: تابع مستقیم 12
فرسنل برای یك مبدل پیستونی: 14
محاسبه میدان آكوستیكی گذرا: 15
انتگرال عددی: 16
روش طیف زاویه ای 16
پاسخ ضربه 17
انواع مبدلها و بیم ها: 17
اصول انتشار امواج صوتی: 19
تضعیف 21
جذب: 21
آرایه های خطی: 22
روش Ring function 23
اعمال روش ring function برای یك مبدل صفحه ای: 23
محاسبه میدان صوتی حاصل از مبدل كروی با استفاده از ring function: 24
فشار صوتی بر روی محور مبدل: 25
