超聲波探測ppt課件-wenkub
2023-05-18 18:28:33 本頁面
【正文】 的反射 、折射和繞射，也會產(chǎn)生轉(zhuǎn)換波。 研究和解決上述問題，為工程項目及時而準(zhǔn)確地提供設(shè)計工作所需的資料，對于縮短工期、降低造價、提高安全度都具有重要意義。 探測斷層、溶洞的位置和規(guī)模，張開裂隙的延伸方向及長度。因此兩種探測方法的應(yīng)用范圍也有所不同。因為這種方法具有簡便快速對巖石沒有任何破壞作用的優(yōu)點，目前已經(jīng)成為工程與環(huán)境監(jiān)測中不可缺少的手段之一。 聲、超聲波工程探測，是通過探測超、聲波在巖體內(nèi)的傳播特征來研究巖體性質(zhì)和完整性的一種物探方法 。實用超聲波的頻率范圍 f在 （幾千萬到幾億 Hz)。 我們常說的聲波，就是在空氣中傳播的彈性波。 在地震學(xué)的地震波傳播理論中，我們知道，彈性波是指當(dāng)外力對彈性介質(zhì)的某部分產(chǎn)生初始擾動（應(yīng)力或者應(yīng)變）時，由于介質(zhì)具有彈性，使這種擾動從一個質(zhì)點傳到相鄰的質(zhì)點，就形成了彈性波。 第七章 聲、超聲波探測 聲、超聲波探測 聲、超聲波探測是一項比較新的工程測試技術(shù)，但應(yīng)用于巖體的探測還是上個世紀(jì)六十年代末才發(fā)展起來的。由此可知，彈性波被認(rèn)為是一種擾動的傳播。當(dāng)其頻率 f在 16Hz至 20KHz的范圍里，人的耳朵能夠感知，屬于聲波。工程勘察使用的地震波的頻率 f 在 10~10178。和工程地震勘探相類似，它也是以彈性波的理論為基礎(chǔ)的。 巖體的聲、超聲波探測可以分成兩種工作方法 ：第一是主動式，其二是被動式。 目前在工程勘察和工程與環(huán)境監(jiān)測中，聲波探測主要應(yīng)用于以下各個方面： 根據(jù)聲速等聲學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行工程巖體的地質(zhì)分類。 研究巖體風(fēng)化殼的分布。 167。和工程地震勘察一樣，當(dāng)巖石介質(zhì)和結(jié)構(gòu)物的構(gòu)成材料、均勻度、施工條件等內(nèi)外因素基本一致時，聲、超聲波在其中的傳播參數(shù)基本一致；而巖土介質(zhì)和結(jié)構(gòu)物中存在缺陷時，聲、超聲波在其中的傳播過程就會發(fā)生繞射、折射、反射、能量的衰減等現(xiàn)象，使 聲時、聲速、聲幅、頻率 都產(chǎn)生變化。 一）聲、超聲波的基本性質(zhì)： 聲、超聲波在各類巖石介質(zhì)中的傳播速度不同： 聲、超聲波探測一個最大特點是：聲波在巖石中傳播時，對巖石施加的作用力是非常小，作用時間也非常短，不影響和不破壞被測試巖石樣本的性質(zhì)。MPa σ VP km/s Vs km/s 玄武巖 6990 2680 5930 3140 石膏 3600 1270 4790 2370 石灰?guī)r 7240 2760 6130 3200 砂巖 6370 4900 板巖 5780 2140 5870 2800 煤 1450 560 .294 3700 2022 )1(2)21()1(2)21)(1(1ddddsddddpEVEV?????????????????按照彈性波速度公式： 上兩式可以表明，各種巖石彈性參數(shù)不同，聲波在介質(zhì)中傳播時，速度也不相同。 聲、超聲波在傳播過程中能量的變化： 聲、超聲波在巖石中傳播，其能量將不斷損失，聲波幅度要不斷衰減，其原因有兩個： （ 1）聲、超聲波能量的熱損失： 聲、超聲波在巖石介質(zhì)中傳播的過程中，要與巖石發(fā)生摩擦，使聲能轉(zhuǎn)換成為熱能，隨傳播距離不斷加大，能量漸漸損失，聲幅變小，可用下式表達(dá)： 式中 A為距聲源 L遠(yuǎn)處的聲波振幅。11222211VVV
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