Skip to main content

Die Schallausbreitung in festen Körpern, Grenzschicht, Oberflächen- und Kapillarwellen

  • Chapter
Die Grundlagen der Akustik

Zusammenfassung

An der Grenzebene zweier fester Körper haften die Teilchen aneinander, so daß unterschiedlich zu Flüssigkeiten und Gasen auch die Tangentialkomponenten der Bewegung und der Spannungen sich stetig durch die Grenzebene fortsetzen müssen. In festen Körpern treten sowohl Dilatationswellen als auch Schubwellen auf. Eine Schallwelle löst in der Regel bei der Reflexion zusätzliche Schubwellen aus, die durch die unterschiedliche Querkontraktion m zu beiden Seiten der Grenzebene bedingt sind. Durch geeignete Wahl des Einfallswinkels kann die eine oder andere Wellenart unterdrückt werden. Die Wellengleichung läßt sich aber auch durch inhomogene Wellen lösen, wie sie bei Gasen und Flüssigkeiten durch die Totalreflexion im reflektierenden Medium ausgelöst werden, bzw. durch die Schwerkraft und Oberflächenspannung bedingt sind. Bei festen Körpern ermöglicht die Schubsteife die Ausbildung nichthomogener sogenannter Grenzschichtwellen, die ungedämpft oder aber auch durch Schallabstrahlung in die der Grenzschicht benachbarten Medien gedämpft sein können.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 109.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 139.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literaturverzeichnis

  • Aggarwaal: Axially symmetric vibrations of a finite isotropic disk. III. J.A.S.A. 25 (1953) 533–535.

    Article  Google Scholar 

  • Arenberg, D. L.: Ultrasonic delay lines. J.A.S.A. 20 (1948) 1–26.

    Article  Google Scholar 

  • Bär, R.: Über einige Spezialfälle beim Durchgang von Ultraschallwellen durch dünne Platten. Helv. Physica Acta 11 (1938) 397–407.

    Google Scholar 

  • Bär, R., F. Levi u. N. S. Nagendra Nath: Über die Theorie des Durchgangs von Ultraschall durch dünne Platten. Helv. Physica Acta 11 (1938) 358 Referat.

    Google Scholar 

  • Bär, R. u. A. Walti: Über die Bestimmung der Poissonschen Elastizitätskonstanten mit Hilfe von Bär, R. u. A. Walti: Ultraschallwellen. Helv. Physica Acta 7 (1934) 658–661 u. Verh. Schweiz. Naturf.-Ges. (1934) 281.

    Google Scholar 

  • Biot, M. A.: The interaction of Rayleigh and Stoneley waves in the ocean bottom. Bull. Seism. Soc. Amer. 42 (1952) 81–93;

    MathSciNet  Google Scholar 

  • Biot, M. A.: The interaction of Rayleigh and Stoneley waves in the ocean bottom. Bull. Seism. Appl. Mech. Rev. 5 (1952) 1966.

    Google Scholar 

  • Biquard, P.: Absorption des ondes ultrasonores par l’eau. C.R. Sci. Paris 193 (1931) 226–229.

    Google Scholar 

  • Blake, F. G.: Spherical wave propagation in solid media. J.A.S.A. 24 (1952) 211–215.

    Article  Google Scholar 

  • Brillouin, L.: Les tenseurs en mécanique et en élasticité. Paris: Masson. 1949.

    Google Scholar 

  • Davies, T. V.: Theory of symmetrical gravity waves of finite amplitude. Proc. Roy. Soc. (London) A 208 (1951) 475–486.

    Article  MATH  ADS  Google Scholar 

  • Davies, D. R.: Note on Rayleigh’s problem for a plate of finite width. Cambridge Philos. Soc. Proc. 47 (1951) 248–250.

    Article  MATH  ADS  Google Scholar 

  • Fay, R. D.: Interaction between a plate and a sound field. J.A.S.A. 20 (1948) 620–625;

    Article  Google Scholar 

  • Fay, R. D.: Notes on the transmission of sound through plates. J.A.S.A. 25 (1953) 220–223;

    Article  Google Scholar 

  • Fay, R. D.: Effect of losses on transmittivity of plates. J.A.S.A. 25 (1953) 623–625.

    Article  Google Scholar 

  • Fay, R. D. u. O. V. Fortier: Transmission of sound through steel plates immersed in water. J.A.S.A. 23 (1951) 339–346.

    Article  Google Scholar 

  • Finney, W. F.: Reflexion of sound from submerged plates. J.A’.S.A. 20 (1948) 626–637.

    Article  Google Scholar 

  • Firestone, F. A.: Tricks with the supersonic reflectoscope. Nondestructive Testing 7 (1948) 5.

    Google Scholar 

  • Götz, J.: Über den Schalldurchgang durch Metallplatten in Flüssigkeiten bei schrägem Einfall einer ebenen Welle. Akust. Z. 8 (1943) 145–168.

    Google Scholar 

  • Gupta, S. C. das: Transverse vibration of a wooden plate. Bull. Calcutta Mat. Soc. 43 (1951) 143–146;

    MATH  Google Scholar 

  • Gupta, S. C. das: Transverse vibration of a wooden plate. Appl. Mech. Rev. 6 (1953) 356.

    Google Scholar 

  • Hang, A.: Die Rolle der Ausstrahlungsbedingung bei komplexer Wellenzahl und ihre Bedeutung für das Problem der Oberflächenwelle. Z. Naturforsch. 7 a (1952) 501–505.

    Google Scholar 

  • Howes, L., H. Tejada-Flores u. Lee Randolph: Seismic model study. J.A.S.A. 25 (1953) 915–921.

    Article  Google Scholar 

  • Joos, G. u. J. Teltow: Zur Deutung der Knallwellenausbreitung an der Trennschicht zweier Medien. Physik. Z. 40 (1939) 289–293.

    MATH  Google Scholar 

  • Knopoff, L.: On Rayleigh wave velocities. Bull. Seism. Soc. Am. 42 (1952) 307–308;

    Google Scholar 

  • Knopoff, L.: On Rayleigh wave velocities. Appl. Mech. Rev. 6 (1953) 1511.

    Google Scholar 

  • Knott, C G.: On reflexion and refraction of elastic waves with seismological applications. Philos. Mag. 48 (1899) 64–97.

    MATH  Google Scholar 

  • Kruse, F.: Zur Werkstoffprüfung mittels Ultraschall. Akust. Z. 4 (1939) 153–168.

    Google Scholar 

  • Lamb, H.: On waves in an elastic plate. Proc. Roy. Soc. (London) A 93 (1917) 114–128.

    Article  MATH  ADS  Google Scholar 

  • Levi, F. u. N. S. Nagendra Nath: Zur Theorie des Durchgangs von Ultraschallwellen durch eine feste Platte. Helv. Physica Acta 11 (1938) 408–431.

    Google Scholar 

  • Maecker, H.: Quantitativer Nachweis von Grenzschichtwellen in der Optik. Ann. Physik 4 (1949) 409–431.

    Article  ADS  Google Scholar 

  • Makinson, K. R.: Transmission of ultrasonic waves through a thin solid plate at the critical angle for the dilatational wave. J.A.S.A. 24 (1952) 202–206;

    Article  Google Scholar 

  • Makinson, K. R.: Transmission of sound through plates. J.A.S.A. 25 (1953) 1202–1202.

    Article  Google Scholar 

  • Martin, J. C., W. J. Moyce, W. G. Penney u. A. T. Price: Some gravity wave problems in the motion of perfect liquids. Philos. Trans. Soc. (London) A 244 (1952) 231–334.

    Article  MathSciNet  MATH  Google Scholar 

  • McMillen, J. H.: The velocity of dilatation and Rayleigh waves in metal bars. J.A.S.A. 17 (1946) 190–199.

    Article  Google Scholar 

  • Niessen, K. F.: On the acoustic analogue of Sommerfeld’s surface wave. Physica 8 (1941) 337–343.

    Article  ADS  Google Scholar 

  • O’Neil, H. T.: Reflection and refraction of plane shear waves in viscoelastic media. Physic. Rev. 75 (1949) 928–935.

    Article  MATH  ADS  Google Scholar 

  • Osborne, M. F. M. u. S. D. J. Hart: Transmission reflection and guiding of an exponential pulse by a steel plate in water. J.A.S.A. 17 (1945) 1–19.

    Article  MathSciNet  MATH  Google Scholar 

  • Ott, H.: Reflexion und Brechung von Kugelwellen, Effekte zweiter Ordnung. Ann. Physik 41 (1948) 443–466.

    MathSciNet  Google Scholar 

  • Pursey, H.: The motional impedance of simple sources in an isotropic solid. Appl. Physics 4 (1953) 12–19.

    Google Scholar 

  • Pursey, H.: Lord Rayleigh: Sci. Pap. 2 (1886), 3 (1889).

    Google Scholar 

  • Reissner, R.: Der senkrechte und schräge Durchtritt einer in einem flüssigen Medium erzeugten ebenen Dilatations-(Longitudinal-)Welle durch eine in diesem Medium befindliche planparallele feste Platte. Helv. Physica Acta 11 (1938) 140–155, 268 Berichtigung.

    MATH  Google Scholar 

  • Sanders, F. H.: Transmission of sound through plates at oblique incidence. Physic. Rev. 55 (1939) 1127 Abstr. ;

    ADS  Google Scholar 

  • Sanders, F. H.: Transmission of sound through thin plates. Canad. J. Res. (A) 17 (1939) 179–193.

    Article  Google Scholar 

  • Sato, Y.: Study on surface waves I. Velocity of Love waves. Bull. Earthqu. Res. Inst. Tokyo 29 (1951) 1–12;

    Google Scholar 

  • Sato, Y.: Study on surface waves II. Velocity of surface waves propagated upon elastic plates. 223–262;

    Google Scholar 

  • Sato, Y.: Study on surface waves III. Love waves with double superficial layer. 435–444;

    Google Scholar 

  • Sato, Y.: Study on surface waves IV. Equivalent single layer to double superficial layer. 519–528; V. Love waves propagated upon heterogeneous medium. 30 (1952) 1–12.

    Google Scholar 

  • Sauter, F.: Bemerkungen zur Schwingungstheorie dünner elastischer Platten. Z. Naturforsch. 3 a (1948) 548–552;

    MathSciNet  MATH  ADS  Google Scholar 

  • Sauter, F.: Über die Reflexion elastischer Wellen an der Grenzfläche eines festen Mediums. Z. angew. Math. Mech. 30 (1950) 94–95.

    Article  MATH  Google Scholar 

  • Schmid, O. v.: Neue Ergebnisse bei der Ausbreitung von Knallwellen in Flüssigkeiten und festen Körpern. Verh. dtsch. physik. Ges. (3) 19 (1938) 127;

    Google Scholar 

  • Schmid, O. v.: Knallwellenausbreitung in Flüssigkeiten und festen Körpern. Z. techn. Physik 19 (1938) 554–581.

    Google Scholar 

  • Schoch, A.: Schallreflexion, Schallbrechung und Schallbeugung. Erg. exakt. Naturwiss. 23 (1950) 127–234;

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  • Schoch, A.: Der Durchgang von Ultraschall durch Platten. Nuovo Cimento 7 (1950), Supple. 2, 302–306;

    Article  Google Scholar 

  • Schoch, A.: Der Schalldurchgang durch Platten. Acustica 2 (1952) 1–17;

    Google Scholar 

  • Schoch, A.: Seitliche Versetzung eines total reflektierten Strahls bei Ultraschallwellen. Acustica 2 (1952) 18–19.

    Google Scholar 

  • Schumann, W. O.: Über longitudinale und transversale elektrische Wellen in homogenen bewegten Plasmen. Z. angew. Physik 3 (1951) 178–181.

    MATH  Google Scholar 

  • Smyth, J. B. u. R. B. Lindsay: Supersonic transmission at oblique incidence through a solid plate in water. J.A.S.A. 16 (1944) 20–25.

    Article  Google Scholar 

  • Somers, E. V.: Propagation of acoustic waves in a liquid-filled cylindrical hole, surrounded by an elastic solid. J. Appl. Physics 24 (1953) 4, 515–520.

    Article  MathSciNet  MATH  ADS  Google Scholar 

  • Stoneley, R.: Waves at the surface of separation of two solids. Proc. Roy. Soc. (London) A 106 (1924) 416–428.

    Article  ADS  Google Scholar 

  • Thomson, W. T.: The equivalent circuit for the transmission of plane elastic waves through a plate at oblique incidence. J. Appl. Physics 21 (1950) 1215–1217.

    Article  MathSciNet  MATH  ADS  Google Scholar 

  • Timoshenko, S. P.: On the transverse vibration of prismatic bars. Philos. Mag. 41 (1921) 744–746;

    Google Scholar 

  • Timoshenko, S. P.: On the transverse vibration of prismatic bars. 43 (1922) 125–130.

    Google Scholar 

  • Uller, K.: Elastische Oberflächen-Planwellen. Ann. Physik 56 (1918) 463–496.

    Article  MATH  ADS  Google Scholar 

  • White, J. E.: Signals in a borehole due to plane waves in the solid. J.A.S.A. 25 (1953) 906–914.

    Article  Google Scholar 

  • Wieghardt, K.: Über Kapillarwellen mit Oberflächenzähigkeit. Physik. Z. 44 (1943) 101–108.

    MATH  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 1954 Springer-Verlag Wien

About this chapter

Cite this chapter

Skudrƶyk, E. (1954). Die Schallausbreitung in festen Körpern, Grenzschicht, Oberflächen- und Kapillarwellen. In: Die Grundlagen der Akustik. Springer, Vienna. https://doi.org/10.1007/978-3-7091-5830-2_35

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-7091-5830-2_35

  • Publisher Name: Springer, Vienna

  • Print ISBN: 978-3-7091-5831-9

  • Online ISBN: 978-3-7091-5830-2

  • eBook Packages: Springer Book Archive

Publish with us

Policies and ethics