Аннотация:Разработана экспериментальная методика для проведения температурных ультразвуковых измерений в диапазоне от -187°C - 100°C для исследования перехода жидкость-твердое тело. В интервале температур (20-60)0С на частоте 5 МГц измерены скорости и амплитуды продольных и поперечных ультразвуковых волн в канифоли в твердой и жидкой фазах. По результатам измерений скоростей были рассчитаны температурные зависимости продольного и сдвигового модулей упругости, а также модуля всестороннего сжатия и коэффициента Пуассона. Рассчитаны изменения коэффициенты затухания для продольных и поперечных ультразвуковых волн в канифоли, а также оценено изменение коэффициента сдвиговой вязкости в интервале температур (20-60)0С. Анализ полученных результатов показал, что они качественно соответствуют теории релаксации. Максвелла..
В ходе экспериментов выяснилось, что даже на частоте 5 МГц затухание слишком велико для обнаружения второй, а тем более третьей гармоники, и определения по ним нелинейных параметров канифоли. Работа с канифолью помогла создать методический задел для последующего температурного исследования воды, составляющего вторую часть работы.
Во второй части работы были измерены температурные зависимости скоростей и амплитуд продольных и поперечных ультразвуковых волн в воде и льде. По ним были рассчитаны соответствующие модули упругости, а также модуль всестороннего сжатия и коэффициент Пуассона для льда. Также были установлены коэффициенты затухания для продольных и поперечных ультразвуковых волн, распространяющихся в воде и льде.
Были измерены зависимости амплитуды второй гармоники продольной волны в воде от амплитуды основной частоты при различных температурах. На основе этих измерений была качественно оценена зависимость нелинейного параметра от температуры и обнаружена особенность вблизи температуры максимальной плотности воды, равной приблизительно 4°C.