ch01超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)-在線瀏覽
2025-02-23 14:15本頁面
【正文】 （ 2）衍射（繞射）超聲波能夠在障礙物邊緣改變方向的現(xiàn)象，其本質(zhì)可以用惠更斯原理進(jìn)行解釋。 c) D~λ時(shí)，即有反射，又有衍射，且 λ 越大（ D越?。?，衍射越強(qiáng)。（ 不絕對(duì) ） （ 4）問題： ①頻率相同時(shí)，橫波比縱波探傷靈敏度高，為什么？ ②為使超聲波傳播的更遠(yuǎn)些 (穿透力強(qiáng) )，應(yīng)使用哪種波型，頻率如何？ ③與表面光滑工件相比，表面粗糙時(shí)，頻率如何選擇？ ④同種介質(zhì)，縱波、橫波、表面波哪種波型檢測(cè)靈敏度最高？ 超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（三） 第三節(jié) 超聲平面波在界面上垂直入射的行為 一、單一界面上的反射和透射 1 聲壓反射率和聲壓透射率 oo IP \\rr IP \\tt IP \\221212222ZPIZPIZPIIIIPPPttrrootrotro???????超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（三） 由以上公式可以推出： 聲壓反射率： 聲壓透射率： （ 2）對(duì) r和 t的討論 a)超聲波垂直入射時(shí)，波型保持不變。 c)在垂直入射時(shí) ， r和 t只與介質(zhì)兩側(cè)的聲阻抗有關(guān)。 在用縱波對(duì)車軸進(jìn)行穿透探傷（ 0176。 e)若 Z1Z2，則 r趨于 1，而 t趨于 2，即超聲波幾乎發(fā)生全反射， 反射波的相位與入射波相同 。 f)若 Z1≈Z2，可以看出 r≈0而 t≈1后，這時(shí)聲波幾乎沒有反射而全部從第 I介質(zhì)透射入第 II介質(zhì)。 超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（三） g)根據(jù)公式可以看出： 1+r=t h)關(guān)于 r、 t的計(jì)算 例：超聲波從 Z1垂直入射到 Z2，已知 Z1/Z2=，求 r、 t 關(guān)于聲強(qiáng)的反射率和透射率 21211212 ??????????ZZZZZZZZr 2/1 2221122 ??????? ZZZZZt超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（三） 二、聲壓往復(fù)透射比 數(shù)值上等于聲強(qiáng)透射率 op1p1p2p? ?212211222111122422ZZZZZZZZZZppppppToo?????????超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（三） 三、多層界面的反射和透射 1 回波形狀 回波形狀取決于中間層的厚度 厚時(shí) 薄時(shí) 超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（三） 2 聲壓往復(fù)透射比 當(dāng) 時(shí)，中間層越薄，則 T越大，即回波高度越 高，這在手持探頭探傷時(shí)有很重要的意義。 （ 3）至少有一種介質(zhì)為固體介質(zhì) （氣體、液體中只能傳播縱波） 超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（四） 2反射 （ 1） 各種角、線的名稱。139。α T 39。 b)聲速越大，對(duì)應(yīng)的角度也越大。 注：在 0176。 之間，正弦函數(shù)為單調(diào)的增函數(shù)。139。 b)反射 折射定律可以統(tǒng)一表達(dá)為： 221 TTLLL CSi nCSi nCSi n ??? ??2211CS inCS in ?? ?α L 39。α LLLTZ 1Z 2 LTβ Lβ T超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（四） 4 計(jì)算 例：用有機(jī)玻璃做斜楔，制做探頭，為使鋼中橫波折射角為 45176。 2211CS inCS in ?? ?32 304527 301?Si nSi n?? ? ?? ?超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（四） 關(guān)于是否存在縱波，可以使用臨界角計(jì)算，也可以使用以下方法：即，按照存在計(jì)算，算出則有，出錯(cuò)則無。 15 9 0 03 2 3 04522?????S inS inS in?超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（四） 二、臨界角 使反射或折射時(shí)某一角度達(dá)到 90176。超聲波探傷中，用到的臨界角有三個(gè)。 時(shí) 入射角，記為 使折射縱波的折射角等于 90176。 時(shí) 入射角，記為 3 第三臨界角 （ 1）入射波為橫波 （ 2）當(dāng) αL’=90176。 三、斜入射時(shí)的聲壓反射系數(shù)和透射系數(shù) 超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（四） 四、曲界面上的反射和透射 1 反射 反射波的聚焦與發(fā)散只與界面形狀有關(guān)，而與其它因素?zé)o關(guān)（凹面 — 聚焦 凸面 — 發(fā)散） 超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（四） 2 透射 C1C2 凹界面 C1C2 凹界面 聚焦 發(fā)散 超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（四） C1C2 凸界面 C1C2 凸界面 發(fā)散 聚焦 講解實(shí)際運(yùn)用（車軸橫波探傷） 超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（五） 第五節(jié) 圓盤聲源的聲場(chǎng) 一、圓盤聲源在聲束軸線上的聲壓分布 XPYZaλP 0AD超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（五） 利用惠更斯原理，經(jīng)過數(shù)學(xué)計(jì)算，可得： 為了更加容易的了解 P隨 a的變化關(guān)系，可描繪其數(shù)學(xué)圖象 ??????????????????? aaDS inPP 220 42 ??a球面波超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)（五） 1 從圖象上可以看出，當(dāng) a3N時(shí)，兩圖象幾乎重合，故復(fù)雜的關(guān)系在此狀態(tài)下可以化簡(jiǎn)，結(jié)果為： 2 規(guī)律：在靠近聲源附近，有很多極大值和極小值的變化，在最后一個(gè)極大值后，聲壓隨距離的增加而減小。 aAPP?0??42DN ?超聲波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)
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