超声波探伤物理基础PPT课件.pptx

超声波探伤的物理基础;第一章 绪论; 前 言;在实际工作中是先用标准反射体（试块）确定基准波高，根据不同的深度基准反射体的回波高度可以画出一条与深度相关的基准曲线（距离——波幅曲线或距离——分贝曲线），调整好基准波后按标准要求进行工件探测，根据缺陷回波的大小与基准波高进行比较，来判定缺陷当量大小，判定缺陷是否超标;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;特点：振动是往复周期性的运动，振动的快慢常用振动???周期或频率表示。;;第二章 超声波探伤的物理基础;（2）谐振物体的振动振幅不变，为自由振动，其频率为固有频率;第二章 超声波探伤的物理基础;;4．受迫振动;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;2、超声波的应用;第二章 超声波探伤的物理基础; 机械波的分类方法：有三类;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;3、表面波R ;4、板波;第二章 超声波探伤的物理基础;波源：线状波源，尺寸远大于波长； 波阵面：柱面； 特征：波束向四周扩散，振幅与距离平方根成反比。;连续波：波源持续不断的振动，穿透法常采用连续波 脉冲波：短时间的脉冲波，持续时间很短。微秒级。;第三节 超声波的传播速度 ;对于钢材有：CL≈1.8CS ；CR≈0.9CS ；;材料种类;由上式可知，液体的弹性模量越大、密度越小，则声速越大;温度对液体声速的影响;四、声速的测量;则有： t1=2d1/C1 t2=2d2/C2;例;另外一种解题方法;2、测厚仪测量法;3、示波器测量法;第四节 波的叠加、干涉、衍射与惠更斯原理 ;2、波的干涉;二、驻波;三、惠更斯原理和波的衍射 ;3、波的衍射;第五节 超声场的特征值 ;二、声阻抗Z;声阻抗是表征介质声学特性的重要物理量.超声波在两种介质界面上的反射与透射直接与声阻抗相关.;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第六节 分贝与奈培;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第七节 超声波垂直入射到界面时的反射与透射 ;第二章 超声波探伤的物理基础;解上述方程组得;由以上几式可以得出： T+R=1 1+r=t;下面讨论几种常见界面上声压、声强反射与透射情况。 ;以上计算表明,超声波垂直入射到水/钢界面时,其声压反射率r=0.935,声压透射率t=1.935.粗略地看,t＞1似乎违返能量守恒,其实不然,因为声压是力的概念,而力只会平衡(P0+Pr=Pt)不会守恒. 但从声强方面看,R+T=0.125+0.875=1 说明能量守恒 ;例如超声波垂直入射到钢/水界面，即从钢入射到水. 如图1.28 ;以上计算表明,超声波垂直入射到钢/水界面时,其声压反射率r=0.935高,声压透射率t=0.065很低。声强反射率和透射率与水/钢界面相同，即两种介质的界面对于声强来说，其反射率与透射率不变，与从哪种介质入射无关。;声压反射率，从声阻抗大的介质中入射到声阻抗小的介质中时，反射率高，透射率低；从声阻抗小的介质中入射到声阻抗大的介质中时，反射率高，透射率更高； ;以上计算表明,当入射波介质的声阻抗远大于透射波介质的声阻抗时，声压反射率趋近于-1，透射率趋近于0，即声压几乎全反射，无透射，只是反射声压与入射声压相位相反。;4)当Z1≈Z2时，即界面两侧的声阻抗近似相等时，;以上讨论的超声波纵波垂直入射到单一平界面上的声压、声强反射率和透射率公式同样适用于横波入射的情况。但必须注意的是在固/液或固/气界面上，横波全反射。因为横波不能在液体和气体中传播。 ;异质薄层很薄，进入薄层内的超声波会在异质薄层内进行多次反射与透射，形成一系列的反射波和透射波，如图1.29 ;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第一个波为根部焊瘤反射波； 第二个波为焊缝表面反射纵波； 第三个波为焊缝表面反射横波； ;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波探伤的物理基础;第二章 超声波