Волны Лэмба в твердых телах

В случае твердых тел волновая картина усложняется, так как в твердых телах помимо продольных волн имеются поперечные волны. Но суть явления (резонанс объемных волн при наклонном падении) сохраняется. Основные свойства нормальных волн – дисперсия, многомодовость – проявляются в еще большей степени (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Вид дисперсионных кривых волн Лэмба в твердых телах: – фазовая скорость волны, f – частота колебаний, – длина волны, , , , , – асимметричные и симметричные моды разных порядков

Система дисперсионных кривых нормальных волн в твердом теле имеет моды и , которые существуют при любой частоте и толщине. a₀ – изгибная волна (антисимметричная мода), s₀ – волна растяжения-сжатия (симметричная мода). При мода имеет ограниченное значение, а мода не возбуждается. При все моды в твердом слое нормальных волн переходят в поверхностную волну Рэлея (колебания частиц совершаются только вблизи поверхности). При моды и переходят в две поверхностные рэлеевские волны по двум плоскостям пластины, но в одинаковой фазе. Моды первого и более высоких порядков возникают при определенных критических значениях толщины, которые соответствуют резонансным частотам продольных и поперечных волн.