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)用最廣泛的無損探傷方法之一。超聲波是一種機械波，機械振動與波動是超聲波探傷的物理基礎(chǔ)。這也是我們開始一段時間要討論的主要內(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，對于靈活運用超聲波理論去解決實際探傷中的各種問題無疑是十分有益的。我們今天開始討論振動和波動。機械振動：物體沿直線或曲線在某一平衡位置附近作往復(fù)周期性的運動。波動：振動的傳播過程新課內(nèi)容新課內(nèi)容第一節(jié)振動與波一、振動1、

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

3、動的振幅達最大值。這種現(xiàn)象稱為共振。4）共振在超聲的應(yīng)用：設(shè)計探頭中的壓電晶片時，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，這時壓電晶片的電聲能量轉(zhuǎn)換效率最高。二、波動1、機械波的產(chǎn)生與傳播1）定義：振動的傳播過程。波動分為機械波和電磁波。（1）機械波是機械振動在彈性介質(zhì)中的傳播過程。如水波、聲波、超聲波等。（2）電磁波是交變電磁場在空間的傳播過程。如無線電波、紅外線、可見光、紫外線、又射線、y射線等。2）產(chǎn)生機械波的條