超聲波探傷的基本原理-機(jī)械波

機(jī)械波CONTENTS目錄機(jī)械波的產(chǎn)生機(jī)械波的類型機(jī)械波的物理量振動(dòng)在空間的傳播叫做波動(dòng)。波動(dòng)機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播。電磁波：交變電磁場在空間的傳播。機(jī)械波的產(chǎn)生物體（或物體的一部分）在其平衡位置附近作往復(fù)運(yùn)動(dòng)叫機(jī)械振動(dòng)，簡稱振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱為機(jī)械波。波動(dòng)是振動(dòng)狀態(tài)的傳播，是能量的傳播，而不是質(zhì)點(diǎn)的傳播。機(jī)械波的產(chǎn)生產(chǎn)生機(jī)械波的兩個(gè)條件機(jī)械振動(dòng)的振源又有能傳遞機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì)1縱波2橫波3表面波按照波的施力方向和波在介質(zhì)中傳播方向的不同4板波聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致的波。（可在固體、液體、氣體中傳播）（一）縱波縱波密部疏部密部機(jī)械波的分類聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波。（僅可在固體中傳播）（二）橫波機(jī)械波的分類機(jī)械波的分類在無限大板狀介質(zhì)（具有上下兩個(gè)平行自由界面）中傳播的一種聲波稱為板波。（三）表面波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)沿材料表面進(jìn)行傳播的波，稱為表面波。（四）板波表面振動(dòng)方向反射器壓電晶體天線發(fā)射的高頻脈沖響應(yīng)信號(hào)叉指換能器機(jī)械波的分類（一）連續(xù)波是指波源持續(xù)不斷地振動(dòng)所輻射的波，常用于穿透法探傷何共振法探傷。按照振動(dòng)持續(xù)時(shí)間分類機(jī)械波的分類振幅連續(xù)波Ot（二）脈沖波波源振動(dòng)持續(xù)時(shí)間很短、間歇輻射的波，超聲波探傷中廣泛采用的就是脈沖波。按照振動(dòng)持續(xù)時(shí)間分類機(jī)械波的分類振幅O脈沖波t（一）波長λ沿波的傳播方向，兩個(gè)相鄰的、相位差為2π的振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)之間的距離，即為一個(gè)完整波形的長度。3.描述波的主要物理量機(jī)械波的物理量（二）周期T波前進(jìn)一個(gè)波長所需要的時(shí)間。頻率f單位時(shí)間內(nèi)（每秒鐘）質(zhì)點(diǎn)完成全振動(dòng)的次數(shù)稱為頻率。每秒鐘質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)稱為1赫茲，用符號(hào)Hz表示。1兆赫（MHz）=103千赫（kHz）=106赫（Hz）3.描述波的主要物理量周期或頻率只取決于波源的振動(dòng)。機(jī)械波的物理量f=1/T（三）波速c波在單位時(shí)間內(nèi)傳播的距離稱為波在該介質(zhì)中傳播的速度，簡稱為波速，單位為m/s。波速隨傳播波的材料特性及波形不同而有所差異。（1）不同波形的波，在同一材料中傳播速度各不相同。鋼材中縱波速度約為橫波速度的1.82倍。（2）同一波形的波其傳播速度在不同材料中傳播時(shí)，波速不同。比如：縱波在鋼中的傳播速度是它在有機(jī)玻璃種速度的2.1倍，是它在水中傳播速度的4倍。振動(dòng)速度？3.描述波的主要物理量機(jī)械波的物理量（四）波長、頻率和波速三者的關(guān)系

在同一介質(zhì)中，當(dāng)頻率改變時(shí)，只改變波長，波速不變。3.描述波的主要物理量材料聲速（km/s）縱波波長（mm）橫波波長（mm）縱波橫波2MHZ2.5MHZ2MHZ2.5MHZ鋼5.93.232.952.361.6151.292有機(jī)玻璃2.731.431.371.090.7150.572尼龍10102.4—1.20.96——水1.48—0.740.59