超聲檢測(cè)第二章

1、1超聲檢測(cè)第二章超聲檢測(cè)第二章超聲波的聲超聲波的聲場(chǎng)與規(guī)則規(guī)則反射體的返回聲反射體的返回聲壓超聲波探頭發(fā)射的聲場(chǎng)，只有當(dāng)缺陷位于聲場(chǎng)內(nèi)時(shí)才有可能被發(fā)現(xiàn)。由于液體聲壓可以進(jìn)行線性疊加，測(cè)試方便，因此借液體研究聲場(chǎng)，過(guò)渡到固體介質(zhì)。本章還討論了標(biāo)準(zhǔn)幾何反射體的反射。第一節(jié)第一節(jié)縱波發(fā)射的聲場(chǎng)縱波發(fā)射的聲場(chǎng)一圓盤(pán)狀聲源輻射的縱波聲場(chǎng)圓盤(pán)狀聲源輻射的縱波聲場(chǎng)1波源軸線上的聲壓分布波源軸線上的聲壓分布如圖所示，圖中有一個(gè)圓盤(pán)狀聲源，其表面上每如圖

2、所示，圖中有一個(gè)圓盤(pán)狀聲源，其表面上每一質(zhì)點(diǎn)都可以視為一個(gè)點(diǎn)聲源，并都以相同的振幅和一質(zhì)點(diǎn)都可以視為一個(gè)點(diǎn)聲源，并都以相同的振幅和相位作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，從而都輻射出單一的連續(xù)正弦波，相位作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，從而都輻射出單一的連續(xù)正弦波，根據(jù)惠更斯原理，任意形狀和大小的聲源，均可以視根據(jù)惠更斯原理，任意形狀和大小的聲源，均可以視為無(wú)數(shù)點(diǎn)源的集合，都能輻射和接收聲能。聲源輻射為無(wú)數(shù)點(diǎn)源的集合，都能輻射和接收聲能。聲源輻射到某一點(diǎn)的聲壓可以看作是圓盤(pán)聲源表

3、面所有點(diǎn)輻射到某一點(diǎn)的聲壓可以看作是圓盤(pán)聲源表面所有點(diǎn)輻射到該店的總和。在不考慮介質(zhì)衰減的條件下，如圖所到該店的總和。在不考慮介質(zhì)衰減的條件下，如圖所示的液體介質(zhì)中圓盤(pán)上一點(diǎn)示的液體介質(zhì)中圓盤(pán)上一點(diǎn)ds輻射的活塞波在軸線輻射的活塞波在軸線上P點(diǎn)引起的聲壓的總和為：點(diǎn)引起的聲壓的總和為：(T1)p=2p0sin(R2X2X)sin(ωtkr)λπ3雜，對(duì)常用的雜，對(duì)常用的X≥3N的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，聲束的特點(diǎn)是只具的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，聲束的特點(diǎn)是只具有一個(gè)主

4、聲束，而且軸線上的聲壓隨距離增加而單調(diào)有一個(gè)主聲束，而且軸線上的聲壓隨距離增加而單調(diào)下降，因此在下降，因此在3N后的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)可導(dǎo)出一個(gè)近似公式。后的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)可導(dǎo)出一個(gè)近似公式。近似公示的導(dǎo)出可分兩步：近似公示的導(dǎo)出可分兩步：①在活塞波聲壓公式中，對(duì)根號(hào)項(xiàng)寫(xiě)作在活塞波聲壓公式中，對(duì)根號(hào)項(xiàng)寫(xiě)作(X2R2)12并按牛頓二項(xiàng)式：并按牛頓二項(xiàng)式：（xn）m=xmmxm1nxm2n2……展開(kāi)，取前兩項(xiàng)：展開(kāi)，取前兩項(xiàng)：（X2R2）12=（X2）12（X

5、2）121R2…≈X②在θ很小的時(shí)候，在θ很小的時(shí)候，sinθ→θ，故上式變?yōu)椋害取?，故上式變?yōu)椋害蠷2P0FSλXλX這就是球面波的表達(dá)式，即活塞波在遠(yuǎn)場(chǎng)可作球面波這就是球面波的表達(dá)式，即活塞波在遠(yuǎn)場(chǎng)可作球面波處理，如下圖所示。處理，如下圖所示。圖圓盤(pán)軸線上的聲壓分布圓盤(pán)軸線上的聲壓分布（1）近場(chǎng)區(qū)的定義：）近場(chǎng)區(qū)的定義：(T2)波源軸線上最后一個(gè)聲壓波源軸線上最后一個(gè)聲壓極大值距波源的距離，稱近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度，用極大值距波源的距離，稱近