ut專業(yè)知識(shí)教材上涉及到的幾個(gè)基本概念

1、,UT專業(yè)知識(shí)教材上涉及到的幾個(gè)基本概念,,1. 諧振動(dòng)方程為： m ＋Ky＝0 式中：m－振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量 y －振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移 t －振動(dòng)時(shí)間 K－振動(dòng)系統(tǒng)勁度系數(shù),,,該振動(dòng)方程的解為： y＝Acos（ωt－φ） 式中：A－振幅 ω－園頻率 φ－初位相 諧振動(dòng)為無阻尼

2、振動(dòng)，振幅和周期不變。,,2. 阻尼振動(dòng)方程為： m ＋Rm ＋Ky＝0 式中Rm－力阻，其余符號(hào)見諧振動(dòng)方程。,,,,該振動(dòng)方程解： y＝Ae－βt cos（ωt＋φ） 式中：β－阻尼系數(shù)，隨Rm值變化,,ω＝為振動(dòng)系統(tǒng)園頻率，ω0為振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率。 阻尼振動(dòng)的概念：,,在力阻Rm不變時(shí)，振幅不斷減少，周期不變。當(dāng)Rm隨 變化時(shí)，即Rm

3、不再為常數(shù)，則β也不再為常數(shù)，振幅不斷減少，周期不斷增大。,,,在振速 不大，如真空中單擺振動(dòng)（不受介質(zhì)阻力，只受重力作用振動(dòng)），則振幅不斷減少，周期不變。如在介質(zhì)中（如水、氣等流體）機(jī)械振動(dòng)速度不大時(shí)，周期也近似不變。,,,當(dāng)超聲在固體介質(zhì)中振動(dòng)，由于振速 很大，頻率也很高（達(dá)幾MHZ），此時(shí)Rm不再為常數(shù)，β也變，故周期將很大。,,,答題時(shí)，如只對(duì)阻尼振動(dòng)而言，則答周期不變。如涉

4、及超聲在固體中傳播時(shí)，周期將變大。,,3. 固體中聲速隨介質(zhì)溫度升高而降低。 固體中聲速隨介質(zhì)的應(yīng)力狀況而變化。,,當(dāng)聲波傳播方向與應(yīng)力一致時(shí)：介質(zhì)中存在壓縮應(yīng)力使聲速增加，介質(zhì)中存在拉伸應(yīng)力使聲速減少。當(dāng)聲波傳播方向與應(yīng)力不一致時(shí)，使聲束偏離原傳播方向，聲速也隨之改變。,,4. 界面處是波腹還是波節(jié)？ 當(dāng)波從波疏介質(zhì)垂直入射到波密介質(zhì)，又從波密介質(zhì)返回到波疏介質(zhì)時(shí)，在界面處產(chǎn)生位移波節(jié)、聲壓波腹，反之

5、在界面處產(chǎn)生位移波腹，聲壓波節(jié)。,,5. 聲壓幅值Pm＝ρcu 式中：ρ－介質(zhì)密度，c－波速，u－質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度。當(dāng)ρc不變時(shí)（在給定固體中），Pm與u成正比。,,6. 聲阻抗定義：Z＝ ＝ρc，在數(shù)值上等于ρc。7. 超聲在介質(zhì)中傳播時(shí)，不符合機(jī)械能守恒，在單位體積元中動(dòng)能和勢(shì)能同時(shí)最大，同時(shí)為零。,,,8. 聲波在介質(zhì)中傳播到界面時(shí)必須符合：① 界面兩側(cè)力平衡，即兩側(cè)總聲壓相等。聲壓具有力的特性

6、，是矢量，有方向和大小。 ② 界面兩側(cè)介質(zhì)連續(xù)，即兩側(cè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度相等。,,9. 聲波斜入射到異質(zhì)界面時(shí)的反射系數(shù)r與透射系數(shù)t： r＝ t＝,,,,10. 聲波斜入射時(shí)聲壓往復(fù)透射率： T＝,,,11. 等效聲源直徑DS′與實(shí)際聲源直徑DS的關(guān)系：,,,,,如圖：AB為聲束入射至界面寬度，則AC＝DS， BD＝DS′ ∠CAB＝α……入射角，

7、∠DBA＝β……折射角,,則： 得：DS′＝D,,,,,12. 等效聲源到入射點(diǎn)距離L2與實(shí)際距離L1的關(guān)系：設(shè)：斜探頭晶片等效半徑為RS,,透聲楔中近場(chǎng)長(zhǎng)度N1＝ （λL1－縱波波長(zhǎng)）工件中近場(chǎng)長(zhǎng)度N2＝ （λS2－橫波波長(zhǎng)）,,,,透聲楔中歸一化距離A1＝ 工件中歸一化距離 A2＝

8、 且A1＝A2,,,,則： ＝ 又因： ，且 代入上式得：L2＝L1,,,,,,,此式是根據(jù)AVG定量原理導(dǎo)出的表示式。,,13. 爬波與表面波均包含縱波和橫波成分。 △ 爬波是表面下縱波，在縱波入射至第一臨界角αⅠ±1°時(shí)在工件中產(chǎn)生爬波。,,△ 表面波是表面下橫波，在縱波入射角大于或等于第二臨界角時(shí)在工件表面產(chǎn)生表面波。,

9、,14. 關(guān)于焊縫探傷死區(qū) △ 串列式探傷在下部存在死區(qū)h’＝ ，在死區(qū)中缺陷可用單探頭探測(cè)。,,,△ 管節(jié)點(diǎn)焊縫探傷存在上、下兩個(gè)死區(qū)，合理選擇探頭K值，可減少死區(qū)范圍。,,15. 遲到波、三角波和焊縫山形波出現(xiàn)，可判定探測(cè)工件或焊縫中無缺陷或無大缺陷。,,16. 縱向焊縫探傷或純橫波探管子存在： 最大探測(cè)厚度： ＞0.226,,,利用61°外壁反射，擴(kuò)大到