Динамічні властивості в'язко-пружного шару при гармонічному навантаженні круговим штампом - Грінченко, В.Т.; Олійник, В.Н. (Інститут гідромеханіки НАН України, 2005)
Розв'язано лінійну задачу про гармонічні коливання в'язко-пружного шару, навантаженого плоским круговим штампом за умов повного прилипання або гладкого контакту. Така постановка моделює контактну взаємодію поверхневих біотканин з вібратором або сенсором. Побудовано ефективний алгоритм для визначення фізико-механічних полів та імпедансу поверхні, яка контактує зі штампом. Встановлено, що у розглянутому діапазоні частот система демонструє резонансну поведінку, причому частота резонансу спадає при збільшенні відносного радіуса штампа. Для малих штампів активна і реактивна частини імпедансу мають один порядок. При зростанні радіуса штампа відносна доля активної частини імпедансу зменшується. Показано, що реактивні частини імпедансу при гладкому контакті та прилипанні мають близькі значення. Водночас, при повному прилипанні штампа активна частина імпедансу шару зростає з частотою значно швидше. Для відносно малих вібраторів і сенсорів величина імпедансу поверхні піддатливого шару значно менша за значення, яке дається стержньовим наближенням для циліндра. Для пристроїв з радіусом контактної зони, який перевищує товщину шару, імпеданс поверхні зростає у порівнянні зі стержньовим наближенням. Така поведінка дозволяє адекватно описати у рамках єдиного підходу результати, одержані різними групами дослідників при різних геометричних параметрах системи ``поверхня тіла людини - контактний сенсор (вібратор)''. Різке зростання нормальних і дотичних напружень на краю штампа свідчить про тенденцію до його відриву при його коливаннях на поверхні досліджуваного об'єкта. Виходячи з цього, при розробці методик зйому віброакустичних сигналів з піддатливих поверхонь першочергову увагу слід приділяти надійному закріпленню на них країв контактних сенсорів.