МЕМБРАНА
(от лат. membrana - кожица,
перепонка), гибкая тонкая плёнка, приведённая внеш. силами в состояние
натяжения и обладающая вследствие этого упругостью. От М. следует отличать
пластинку,
упругие
свойства к-рой зависят от её материала и толщины. Примеры М.- кожа, натянутая
на барабане, тонкая металлич. фольга, играющая роль подвижной обкладки
конденсаторного микрофона. В зависимости от формы внеш. контура, по к-рому
осуществляется натяжение, различают М. прямоугольные, круглые, эллиптические
и т. д. Собственные колебания М. представляются системами
стоячих волн
с той или иной картиной узловых линий, которыми разделяются части М.,
колеблющиеся с противоположными фазами (рис.); внеш. контур, по к-рому
зажимается М., всегда является узловой линией, если закрепление таково,
что отсутствует смещение, перпендикулярное плоскости М. Различным системам
стоячих волн соответствуют различные частоты колебаний, совокупность к-рых
определяет дискретный спектр собственных частот М. Вынужденные колебания
М. под действием сосредоточенных или распределённых периодических внешних
сил происходят с частотой внешнего воздействия; при её совпадении с одной
из собственных частот М. имеет место резонанс.
Форма некоторых собственных колебаний мембраны:
а
- прямоугольной, 6 -круглой. Стрелками указаны узловые линии;
j, k - номера гармоник.
В технике М. наз. также тонкую гибкую пластинку,
жёсткость к-рой на изгиб равна нулю. Обычно М. закрепляется по контуру,
на к-ром создаётся натяжение, обеспечивающее работу М. как упругой системы.
Макс, прогиб М. под действием равномерно распределённой нагрузки интенсивностью
р
на
единицу площади W, перекрываемой М., опреде-
ное на единицу длины контура,
а К -
коэфф.,
зависящий от очертания М. в плане (для квадратной М. К =
0,080,
для круглой - 0,078, для треугольной - 0,063). Расчёт М. при больших прогибах
производится с учётом продольных деформаций; для круглой М. максимальный
прогиб определяется по формуле:
модуль продольной упругости материала М.,
h
- толщина М.).
М. может быть изготовлена из различных
материалов. Металлич. М. (фосфористая и бериллиевая бронзы, фольга, хромоникелевая
сталь) применяются в анероидах, измерит, устройствах, работающих
в условиях высоких темп-р, в телефонных трубках и звукозаписывающих устройствах
(диктофонах). Не-металлич. М. (резина, кожа, корд, пластмассы, прорезиненная,
хлопчатобумажная, капроновая, шёлковая ткань и т. п.) используются в качестве
чувствит. элементов, преобразующих изменения давления в линейные перемещения
в диф-манометрах, в устройствах пневмоавто-матики, в мембранных
(диафрагменных) насосах, а также в качестве силовых элементов в исполнительных
механизмах пневматических регулирующих клапанов.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я