文档介绍：第第11章章超声波检测超声波检测第一节第一节超声波检测的基础知识超声波检测的基础知识2016-11-262一什么是超声波超声振动在介质中的传播。f=20-20000Hz,声波; f<20Hz,次声波; f>20000Hz,超声波2超声波的特点?超声波有良好的指向性。(声源的尺寸一般都大于波长数倍以上,声束能集中在特定方向上,因此可按几何光学的原理判定缺陷位置。)?超声波在异质介面上将产生反射、折射、波型转换、利用这些特性,可以获得从缺陷等异质界面反射回来的反射波及不同波型,从而达到探伤的目的。?超声波的能量高。(超声波检测中,由于频率较高,固体中质点的振动是难以察觉的。因为声强与频率的平方成正比)?超声波在固体中容易传播,穿透力强。(在固体中超声波的散射程度取决于晶粒度与波长之比,当晶粒小于波长时,几乎没有散射。在固体中,超声波传输损失小,探测深度大。)2016-11-264三三超声波的分类超声波的分类(一)、按波的类型(mode)根据介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系,可将波动分为纵波、横波、表面波和板波几种类型。2016-11-(longitudinal pressional wave)质点振动方向与波的传播方向互相平行的波动,当弹性介质受到交变拉压应力时产生纵波,介质质点疏密相间,又称为疏密波或压缩波。固体、液体和气体中均可传播纵波。纵波的产生和接受都比较容易,在工业检测中获得了广泛的应用。2016-11-(transverse wave,shear wave)质点振动方向与波的传播方向互相垂直的波动,当弹性介质受到交变剪切应力时产生横波,介质发生切变变形,又称为切变波。横波只能在固体中传播。液体和气体不能传播横波或具有横波分量的其它类型的波。横波在焊缝探伤中获得了十分广泛的应用。2016-11-(surface wave,Rayleigh wave)沿介质表面传播的波动称为表面波。当弹性介质表面受到交变张力作用时,介质表面质点作椭圆运动,长轴垂直于声波传播方向,短轴平行于声波传播方向。(1885年由瑞利发现,又称为瑞利波)表面波可看成是纵波和横波的合成,因此,表面波和横波一样只能在固体中传播。表面波一般的传播深度为1~2λ,主要用于探测表面和近表面缺陷,以及测定表面裂纹的深度。2016-11-(plate wave,Lamb wave)当弹性介质表面受到交变张力作用,且板厚和波长相当时,传播的波动称为板波。板波分为乐甫波和兰姆波。兰姆波又分为对称型和非对称型板波。板波主要用于探测薄板材料的分层、裂纹等缺陷。2016-11-269(二)、按波阵面的形状((二)、按波阵面的形状(formform))波阵面是指波在弹性介质中传播时,在同一时刻介质中振动相位相同的所有质点的轨迹。某一时刻距声源最远的波阵面称为波前。波的传播方向称为波线,波线总是垂直于波阵面。根据波阵面的形状,可将波动分为球面波、柱面波、平面波和活塞波。2016-11-,此时波阵面为同心球面,这种波称为球面波。