超聲檢測第二章

1、1超聲檢測第二章超聲檢測第二章超聲波的聲超聲波的聲場與規(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，只有當(dāng)缺陷位于聲場內(nèi)時才有可能被發(fā)現(xiàn)。由于液體聲壓可以進(jìn)行線性疊加，測試方便，因此借液體研究聲場，過渡到固體介質(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)射的聲場縱波發(fā)射的聲場一圓盤狀聲源輻射的縱波聲場圓盤狀聲源輻射的縱波聲場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，圖中有一個圓盤狀聲源，其表面上每如圖

2、所示，圖中有一個圓盤狀聲源，其表面上每一質(zhì)點都可以視為一個點聲源，并都以相同的振幅和一質(zhì)點都可以視為一個點聲源，并都以相同的振幅和相位作簡諧振動，從而都輻射出單一的連續(xù)正弦波，相位作簡諧振動，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，均可以視為無數(shù)點源的集合，都能輻射和接收聲能。聲源輻射為無數(shù)點源的集合，都能輻射和接收聲能。聲源輻射到某一點的聲壓可以看作是圓盤聲源表

3、面所有點輻射到某一點的聲壓可以看作是圓盤聲源表面所有點輻射到該店的總和。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)中圓盤上一點示的液體介質(zhì)中圓盤上一點ds輻射的活塞波在軸線輻射的活塞波在軸線上P點引起的聲壓的總和為：點引起的聲壓的總和為：(T1)p=2p0sin(R2X2X)sin(ωtkr)λπ3雜，對常用的雜，對常用的X≥3N的遠(yuǎn)場區(qū)，聲束的特點是只具的遠(yuǎn)場區(qū)，聲束的特點是只具有一個主

4、聲束，而且軸線上的聲壓隨距離增加而單調(diào)有一個主聲束，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)場區(qū)可導(dǎo)出一個近似公式。后的遠(yuǎn)場區(qū)可導(dǎo)出一個近似公式。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，對根號項寫作在活塞波聲壓公式中，對根號項寫作(X2R2)12并按牛頓二項式：并按牛頓二項式：（xn）m=xmmxm1nxm2n2……展開，取前兩項：展開，取前兩項：（X2R2）12=（X2）12（X

5、2）121R2…≈X②在θ很小的時候，在θ很小的時候，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)場可作球面波這就是球面波的表達(dá)式，即活塞波在遠(yuǎn)場可作球面波處理，如下圖所示。處理，如下圖所示。圖圓盤軸線上的聲壓分布圓盤軸線上的聲壓分布（1）近場區(qū)的定義：）近場區(qū)的定義：(T2)波源軸線上最后一個聲壓波源軸線上最后一個聲壓極大值距波源的距離，稱近場區(qū)長度，用極大值距波源的距離，稱近