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第1页共10页超声波习题一、是非题2、波只能在弹性介质中产生和传播（×）4、一般固体介质中的声速随温度升高而增大（×）5、由端角反射率试验结果推断，使用K≥1.5的探头探测单面焊焊缝根部未焊透缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检（○）6、超声波扩散衰减的大小与波阵面形状及介质有关（×）7、超声波的频率越高，能量越大（×）8、介质能传播横波和表面波的必要条件是介质能够承受切变应力（○）10、既然水波能在水面传播，那么超声表面波也能沿液体表面传播（×）11、因为超声波是由机械振动产生的，所以超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度（×）12、如材质相同，细钢棒（直径≦λ）与钢锻件中的声速相同（×）13、在同种固体材料中，纵、横波声速之比为常数（○）15、波的叠加原理说明，几列波在同一介质中传播并相遇时，都可以合成一个波继续传播（×）18、平面波垂直入射到界面上，入射声压等于透射声压和反射声压之和（×）19、平面波垂直入射到界面上，入射能量等于透射能量和反向能量之和（○）20、在同一固体材料中，传播纵、横波时声阻抗不同（○）21、声阻抗是衡量介质声学特性的重要参数，温度变化对材料的声阻抗无任何影响（×）33、超声波垂直入射到异质界面时，界面一侧的总声压等于另一侧的总声压（○）35、超声波垂直入射到异质界面时，声压往复透射率与声强透射率在数值上相等（○）39、超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型的折射角总大于入射角（×）43、如果有机玻璃/铝界面的第一临界角大于有机玻璃/钢界面第一临界角，则前者的第二临界角也一定大于后者（×）46、超声波入射到C1＜C2的凹曲面时，其折射波发散（×）47、超声波入射到C1＞C2的凸曲面时，其折射波集聚（○）第2页共10页48、以有机玻璃作声透镜的水浸聚焦探头，有机玻璃/水界面为凹曲面（×）49、介质的声阻抗愈大，引起的超声波的衰减愈严重（×）50、聚焦探头辐射的声波，在材质中的衰减小。（×）51、超声波从固体进入液体时有可能会出现第三临界角(○)52、当试件内存在较大的内应力时,将使超声波的传播速度及方向发生变化(○)53、焊缝斜角探伤时常采用液态耦合剂,说明横波可以通过液态介质薄层(×)54、聚焦探头的几何焦距f相对于同一晶片的非聚焦探头来说，f必定小于近场长度N(○)55、固体介质的声速只与介质的密度和弹性模量等有关，介质的弹性模量越大，密度越小，则声速愈大。（×）56、材料的声阻抗与温度有关，一般材料的声阻抗随温度升高而降低。（○）57、超声波垂直入射异质薄层，当薄层两侧介质声阻抗相等，薄层厚度为其半波长的整数倍时，超声波全透射，几乎无反射。（○）58、介质的声阻抗越大，引起的超声波的衰减越严重。（×）59、介质中形成驻波时，相邻波节与波腹之间的距离是1/4波长。（○）60、超声波的能量远大于声波的能量，1MHz的超声波的能量相当于1KHz声波能量的100万倍（○）61、超声波频率越高传播速度越快。（×）62、声强与超声频率的平方成正比（○）63、声压是指超声场中某点的压强与该点没有超声波存在时的静态压强之差。（○）64、声压差2倍，则两信号的分贝差为6dB（分贝）65、同一固体材料中传播纵波和横波时的声阻抗一样。（×）66、引起超声波衰减的主要原因是扩散.晶粒散射和介质吸收。（○）67、超声波频率高，传播距离远，探测灵敏度高。（×）68、声束指向性不仅与频率有关而且与波型有关。（○）69、因为超声波会扩散衰减，因此检测应尽可能在近场区进行。（×）70、聚焦探头的主要优点是声束细，指向性好，能量集中，定位精度高，扫查范围大。（×）第3页共10页71、由于水中只能传播纵波，所以水浸探伤只能进行纵波探伤。（×）二、选择题1、超声波在介质中传播时，下面哪句话是错误的（C）A、介质由近及远，一层一层地振动B、能量逐层向前传播C、遇到障碍物会全部反射D、遇到很小的缺陷会产生绕射2、下面关于机械波的说法错误的是（B）A、机械波产生的条件是首先要有一个振动波源，其次是传播振动的弹性介质B、振动过程伴随着能量的传播和物质的迁移C、由于弹性力作用，振动会由近及远向前传播D、超声波是一种机械波3、以下关于谐振动的叙述，哪一条是错误的（A）A、谐振动就是质点在作匀速圆周运动。B、任何复杂振动都可视为多个谐振动的合成。C、在谐振动中，质点在位移最大处受力最大，速度为零。D、在谐振动中，质点在平衡位置速度最大，受力为零。4、在同种固体材料中，纵波声速CL，横波声速CS，表面波声速CR之间的关系是（C）A、CR＞CS＞CLB、CS＞CL＞CRC、CL＞CS＞CRD、以上都不对5、在下列不同类型超声波中，哪种波的传播速度随频率的不同而改变？（B）A、表面波B、板波C、纵波D、横波6、超声波在介质中的传播速度与（D）有关A、介质的弹性B、介质的密度C、超声波波型D、以上全部7、在同一固体材料中，纵、横波声速之比，与材料的（C）有关A、密度B、弹性模量C、泊松比D、以上全部第4页共10页8、在流体中可传播（A）A、纵波B、横波C、表面波D、剪切波9、板波的速度主要取决于（D）A、频率B、传声介质的几何尺寸C、传声材料的弹性和质量D、以上都不全面，须视具体情况而定10、超声波在弹性介质中的速度是（B）A、质点振动的速度B、声能的传播速度C、波长和传播时间的乘积D、以上都不是11、若频率一定，下列哪种波型在固体弹性介质中传播的波长最短（D）A、剪切波B、纵波C、横波D、表面波12、材料的声速和密度的乘积称为声阻抗，它将影响超声波（B）A、在传播时的材质衰减B、从一个介质到达另一个介质时在界面上的反射和透射C、在传播时的散射D、扩散角大小13、垂直入射于异质界面的超声波束的反射声压和透射声压与下面哪项有关？（D）A、与界面二边材料的声速有关B、与界面二边材料的密度有关C、与入射声波波型有关D、与界面二边材料的声阻抗有关14、超声波传播过程中，遇到尺寸与波长相当的障碍物时，将发生（B）A、只绕射无反射B、既反射又绕射C、只反射无绕射D、以上都有可能15、在同一固体介质中，当分别传播纵、横波时，它的声阻抗将是（C）A、一样B、传播横波时大C、传播纵波时大D、无法确定16、超声波倾斜入射至异质界面时，其传播方向的改变主要取决于（B）第5页共10页A、界面两则介质的声阻抗B、界面两侧介质的声速C、界面两侧介质衰减系数D、以上全部17、倾斜入射到异质界面的超声波束的反射声压与透射声压与哪一因素有关（D）A、反射波波型B、入射角度C、界面两侧的声阻抗D、以上都是18、在钢/水界面上，钢中入射角为85°，在钢中传播的主要振动波型为（C）A、表面波B、横波C、纵波D、B和C19、用标称K2的探头去探测铝（CFE=3.23km/s，Cal=3.10km/s）则K值会（B）A、大于2B、小于2C、仍等于2D、还需其它参数才能确定20、要在工件中得到纯横波，探头入射角α必须（C）A、大于第二临界角B、大于第一临界角C、在第一、第二临界角之间D、小于第二临界角21、第一介质为有机玻璃（CL=2700m/s），第二介质为铜（CL=4700m/s；CS=2300m/s），则第Ⅱ临界角为（D）A、αⅡ=sin-12700/4700B、αⅡ=sin-12700/2300C、αⅡ=sin-12300/2700D、以上都不对22、超声波在非均匀介质中传播，引起声能衰减的原因是（D）A、介质对超声波的吸收B、介质对超声波的散射C、声束扩散D、以上全部23、制作凹曲面的聚集透镜时，若透镜材料声速为C1，第二透声介质声速为C2，则两者材料应满足如下关系：（A）A、C1＞C2B、C1＜C2C、C1＝C2D、Z1＝Z224、当聚集探头声透镜的曲率半径增大时，透镜焦距将（C）A、减小B、不变C、增大D、以上都不对25、超声波声速主要决定于（C）：A、介质的密度与弹性B、质点在介质中振动的方式C、A和B都是D、声阻抗26、探头波束在远场区能量的集中以（B）第6页共10页A、波束边沿最大B、波束中心最大C、波束中心与边沿一样大D、与波束宽度成反比27、表面波的能量随传播深度增加而迅速减弱，当传播深度超过（D）时，质点的振幅就已经很小了。A、1/10波长B、0.5波长C、1倍波长D、2倍波长28、探测条件相同的情况下，孔径比为4的两个球形人工缺陷，其反射波幅相差（B)。A、6dBB、12dBC、24dBD、18dB29、通用AVG曲线的通用性表现在可适用于（D）。A、不同的探测频率B、不同的晶片尺寸C、不同示波屏尺寸的A型探伤仪D、以上都是30、在探头的超声场中，波的未扩散区的长度约为（C）。A、NB、3NC、1.64ND、6N31、在超声场中，（B）声压随距离增加单调减少。A、近场区B、远场区C、盲区D、未扩散区。32、当波源直径一定，探头频率增加时，其近场区长度将（A），半扩散角将（B）。A、增加B、减少C、不变D、不一定33、波束扩散角是晶片尺寸和传播介质中声波波长的函数并且随（B）A、频率增加，晶片直径减小而减小B、频率或晶片直径减小而增大C、频率或晶片直径减小而减小D、频率增加，晶片直径减小而增大34在频率一定和材料相同情况下，横波对小缺陷探测灵敏度高于纵波的原因是（C）A、横波质点振动方向对缺陷反射有利B、横波探伤杂波少第7页共10页C、横波波长短D、横波指向性好35、直探头探测厚100mm和400mm的两平底面锻件，若后者探测面粗糙，与前者耦合差为5dB，材质衰减均为0.01dB/mm(双程)，今将前者底面回波调至满幅(100%)高，则后者的底面回波应是满幅度的：(C)A、40%B、20%C、10%D、5%三、问答题1．何谓波的干涉现象？什么情况下合成振幅最大？什么情况下合成振幅最小？答：①两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波相遇时，由于波叠加的结果，会使某些地方的振动始终互相加强，而另一些地方的振动始互相减弱或完全抵消，这种现象称为波的干涉，产生干涉现象的波称为相干波。相干波现象的产生是相干波传播到各点时波程不同所致。②当波程差等于波长的整数倍时，合成振幅达最大值。③当波程差等于半波长的奇数倍时，合成振幅达最小值。2．何谓驻波？为什么通常取晶片厚度等于半波长？答：①两列振幅相同的相干波，在同一直线上相向传播时互相叠加而成的波，称为驻波。②当介质厚度等于半波长整数倍时，会产生驻波。所以取晶片厚度可以形成驻波，产生共振，使合成振幅最大，有利于提高探头辐射超声波的效率。3．什么是惠更斯原理？它有什么作用？答：惠更斯原理：介质中波动传播到的各点都可以看到是发射子波的波源，其后任意时刻这些子波的包迹就是新的波阵面。利用惠更斯原理，可以确定不同波源辐射的声波的形状和波的传播方向，可以解释声波在均匀和非均匀介质中传播的许多现象。4.什么叫衰减？产生衰减的原因是什么？答：超声波在介质中传播时，随着距离的增加，能量逐渐减小的现象叫做超声波的衰减。超声波衰减的原因主要有三个：①扩散衰减：超声波在传播中，由于声束的扩散，使能量逐渐分散，从而使单位面积内超声波的能量随着传播距离的增加而减小，导致声压和声强的减小。②散射衰减：当声波在传播过程中，遇到不同声阻抗的介质组成的界面时，将发生散乱反射（即散射），从而损耗声波能量，这种衰减叫散射衰减。散射主要在粗第8页共10页大晶粒（与波长相比）的界面上产生。由于晶粒排列不规则，声波在斜倾的界面上发生反射、折射及波型转换（统称散射），导致声波能量的损耗。③粘滞衰减：声波在介质中传播时，由于介质的粘滞性而造成质点之间的内壁摩擦，从而使一部分声能变为热能。同时，由于介质的热传导，介质的疏、密部分之间进行的热交换，也导致声能的损耗，这就是介质的吸收现象。由介质吸收引起的衰减叫做粘滞衰减。5.什么叫超声波声场？反映超声波声场特征的重要物理量有哪几个？什么叫声压、声强、声阻抗？答：充满超声波的空间，或者说传播超声波的空间范围叫做超声波声场。声压、声强、声阻抗是反映超声波声场特征的三个重要物理量，称为超声波声场的特征量。超声波声场中某一点