МЕМБРАНА

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.