超聲波探傷教材

1、教學(xué)引入教學(xué)引入超聲波探傷是目前應(yīng)用最廣泛的無(wú)損探傷方法之一。超聲波是一種機(jī)械波，機(jī)械振動(dòng)與波動(dòng)是超聲波探傷的物理基礎(chǔ)。這也是我們開(kāi)始一段時(shí)間要討論的主要內(nèi)容，深入理解幾何聲學(xué)和物理聲學(xué)中的有關(guān)概念，掌握其中的基本定律，對(duì)于靈活運(yùn)用超聲波理論去解決實(shí)際探傷中的各種問(wèn)題無(wú)疑是十分有益的。我們今天開(kāi)始討論振動(dòng)和波動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)：物體沿直線(xiàn)或曲線(xiàn)在某一平衡位置附近作往復(fù)周期性的運(yùn)動(dòng)。波動(dòng)：振動(dòng)的傳播過(guò)程新課內(nèi)容新課內(nèi)容第一節(jié)振動(dòng)與波一、振動(dòng)1、

2、振動(dòng)的一般概念1）定義：物體沿著直線(xiàn)或曲線(xiàn)在某一平衡位置附近作往復(fù)周期性的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為機(jī)械振動(dòng)。2）例子：直接覺(jué)察——彈簧振子、鐘擺和汽缸中活塞運(yùn)動(dòng)。難以覺(jué)察——固體分子的熱運(yùn)動(dòng)，一切發(fā)聲物體的運(yùn)動(dòng)以及超聲波波源的運(yùn)動(dòng)。3）描述：（1）周期T——振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間，稱(chēng)為振保持不變。受迫振動(dòng)物體受到策動(dòng)力作用，不符合機(jī)械能守恒。3）共振：受迫振動(dòng)的振幅與策動(dòng)力的頻率有關(guān)，當(dāng)策動(dòng)力頻率P與受迫振動(dòng)物體固有頻率w。相同時(shí)，受迫振

3、動(dòng)的振幅達(dá)最大值。這種現(xiàn)象稱(chēng)為共振。4）共振在超聲的應(yīng)用：設(shè)計(jì)探頭中的壓電晶片時(shí)，應(yīng)使高頻電脈沖的頻率等于壓電晶片的固有頻率；從而產(chǎn)生共振，這時(shí)壓電晶片的電聲能量轉(zhuǎn)換效率最高。二、波動(dòng)1、機(jī)械波的產(chǎn)生與傳播1）定義：振動(dòng)的傳播過(guò)程。波動(dòng)分為機(jī)械波和電磁波。（1）機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播過(guò)程。如水波、聲波、超聲波等。（2）電磁波是交變電磁場(chǎng)在空間的傳播過(guò)程。如無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、又射線(xiàn)、y射線(xiàn)等。2）產(chǎn)生機(jī)械波的條