Was ist die Schallgeschwindigkeit in Stahl?

Die Kompressionsgeschwindigkeit für Stahl beträgt ungefähr 3.700 Fuß pro Sekunde, während die Schergeschwindigkeit ungefähr 3.600 Fuß pro Sekunde beträgt. Schallwellen breiten sich in Stahl mit zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus: Längs- oder Druckwellengeschwindigkeit und transversale oder Scherwellengeschwindigkeit. Diese ungefähren Werte können jedoch aufgrund verschiedener Faktoren erheblich von der tatsächlichen Geschwindigkeit abweichen, darunter Faser- oder Kornausrichtung, Zusammensetzung, Temperatur oder Durchlässigkeit.

Akustische Wellen entstehen durch schwingende oder oszillierende Partikel in einem Medium, das Feststoffe, Flüssigkeiten oder Gase sein können. Die Ausbreitung dieser Wellen wird stark von der Dichte und den elastischen Eigenschaften des Materials beeinflusst, in dem sich die Wellen ausbreiten. Die Beziehung zwischen Geschwindigkeit, Dichte und Elastizität kann mathematisch in der Gleichung V = sqrt (Cij/d) ausgedrückt werden, wobei "V" die Geschwindigkeit bezeichnet, "Cij " gibt die elastische Konstante an und "d" steht für die Dichte.

In Festkörpern sind die Moleküle kondensiert und dicht gepackt, während in Flüssigkeiten und Gasen die Moleküle stärker dispergiert sind. Schallwellen breiten sich leicht an festen Stoffen aus, während sie sich in flüssigen oder gasförmigen Stoffen weniger ausbreiten. Elastizität bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, in seine normale Form zurückzukehren und Verformungen zu widerstehen, nachdem es gedehnt oder komprimiert wurde. Starre Materialien, wie beispielsweise Stahl, haben eine höhere Tendenz, einer Verformung zu widerstehen. Weniger elastische Medien ermöglichen eine schnellere Ausbreitung von Schallwellen im Vergleich zu elastischeren Materialien.