В.Т.Гринченко, В.Н.Олийнык Динамические особенности вязко-упругого слоя при гармоническом нагружении круговым штампом

Акустический вестник, Том 8 № 1-2, (2005) с.42-50

Решена линейная задача о гармонических колебаниях вязко-упругого слоя, нагруженного плоским круговым штампом при условиях полного прилипания и гладкого контакта. Такая постановка моделирует контактное взаимодействие поверхностных биотканей с вибратором или датчиком. Построен эффективный алгоритм для определения физико-механических полей и импеданса поверхности, контактирующей со штампом. Установлено, что в рассмотренном диапазоне частот система демонстрирует резонансное поведение, причем частота резонанса спадает при увеличении относительного радиуса штампа. Для малых штампов активная и реактивная части импеданса имеют один порядок. При возрастании радиуса штампа относительная доля активной части импеданса уменьшается. Показано, что реактивные части импеданса при гладком контакте и прилипании имеют близкие значения. Вместе с тем, при полном прилипании штампа активная часть импеданса слоя возрастает с частотой значительно быстрее. Для относительно малых вибраторов и датчиков величина импеданса поверхности податливого слоя значительно меньше значения, которое дается стержневым приближением для цилиндра. Для устройств с радиусом контактной зоны, превышающим толщину слоя, импеданс поверхности возрастает по сравнению со стержневым приближением. Такое поведение позволяет адекватно описать в рамках единого подхода результаты, полученные разными группами исследователей при разных геометрических параметрах системы "поверхность тела человека - контактный датчик (вибратор)". Резкое возрастание нормальных и касательных напряжений на краю штампа свидетельствует о тенденции к его отрыву при колебаниях на поверхности исследуемого объекта. Исходя из этого, при разработке методик съема виброакустических сигналов с податливых поверхностей первоочередное внимание следует уделять надежному закреплению на них краев контактных датчиков.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: гармонические колебания вязко-упругого слоя, круговой штамп, биоткань, импеданс, нормальные и касательные напряжения

ЯЗЫК ТЕКСТА: украинский