Мембрана
 
а б в г д е 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
 

Мембрана

Мембрана (від латів.(латинський) membrana — шкірка, перетинка), гнучка тонка плівка, приведена зовнішніми силами в стан натягнення і що володіє внаслідок цього пружністю. Від М. слід відрізняти пластинку, пружні властивості якої залежать від її матеріалу і товщини. Приклади М. — шкіра, натягнута на барабані, тонка металева фольга, що грає роль рухливого обкладання конденсаторного мікрофону. Залежно від форми зовнішнього контура, по якому здійснюється натягнення, розрізняють М. прямокутні, круглі, еліптичні і т. д. Власні коливання М. представляються системами стоячих хвиль з тією або іншою картиною вузлових ліній, якими розділяються частини М., що коливаються з протилежними фазами ( мал. ); зовнішній контур, по якому затискається М., завжди є вузловою лінією, якщо закріплення таке, що відсутній зсув, перпендикулярний плоскості М. Разлічним системам стоячих хвиль відповідають різні частоти коливань, сукупність яких визначає дискретний спектр власних частот М. Винужденниє коливання М. під дією зосереджених або розподілених періодичних зовнішніх сил відбуваються з частотою зовнішньої дії; при її збігу з однією з власних частот М. має місце резонанс .

  В техніці М. називають також тонку гнучку пластинку, жорсткість якої на вигин дорівнює нулю. Зазвичай М. закріплюється по контуру, на якому створюється натягнення, що забезпечує роботу М. як пружної системи. Максимальний прогин М. під дією рівномірно розподіленого навантаження інтенсивністю р на одиницю площі W , що перекривається М., визначається наближеною формулою:

де s — натягнення, прикладене на одиницю довжини контура, а K — коефіцієнт, залежний від контура М. в плані (для квадратної М. K = 0,080, для круглої — 0,078, для трикутної — 0,063). Розрахунок М. при великих прогинах виробляється з врахуванням подовжніх деформацій; для круглої М. максимальний прогин визначається по формулі:

( r — радіус М., Е — модуль пфодольной пружності матеріалу М., h — товщина М.).

  М. може бути виготовлена з різних матеріалів. Металева М. (фосфориста і берилієва бронзи, фольга, хромонікелева сталь) застосовуються в анероїдах, вимірювальних пристроях, що працюють в умовах високих температур, в телефонних трубках і звукозаписних пристроях (диктофонах). Неметалічні М. (гума, шкіра, корд, пластмаси, прогумована, бавовняна, капронова, шовкова тканина і т. п.) використовуються як чутливі елементи, що перетворюють зміни тиску в лінійні переміщення в діфманометрах, в пристроях пневмоавтоматики, в мембранних (діафрагмових) насосах, а також як силові елементи в виконавчих механізмах пневматичних регулюючих клапанів.

Форма деяких власних коливань мембрани: а — прямокутною, би — круглою. Стрілками вказані вузлові лінії; i, до — номери гармонік.