UT专业知识教材上涉及到的几个基本概念

UT专业知识教材上涉及到的几个基本概念1.谐振动方程为：m＋Ky＝0式中：m－振动质点质量y－振动质点位移t－振动时间K－振动系统劲度系数22dtyd该振动方程的解为：y＝Acos（ωt－φ）式中：A－振幅ω－园频率φ－初位相谐振动为无阻尼振动，振幅和周期不变。2.阻尼振动方程为：m＋Rm＋Ky＝0式中Rm－力阻，其余符号见谐振动方程。22dtdydtdy该振动方程解：y＝Ae－βtcos（ωt＋φ）式中：β－阻尼系数，随Rm值变化ω＝为振动系统园频率，ω0为振动系统固有频率。阻尼振动的概念：在力阻Rm不变时，振幅不断减少，周期不变。当Rm随变化时，即Rm不再为常数，则β也不再为常数，振幅不断减少，周期不断增大。dtdy在振速不大，如真空中单摆振动（不受介质阻力，只受重力作用振动），则振幅不断减少，周期不变。如在介质中（如水、气等流体）机械振动速度不大时，周期也近似不变。dtdy当超声在固体介质中振动，由于振速很大，频率也很高（达几MHZ），此时Rm不再为常数，β也变，故周期将很大。dtdy答题时，如只对阻尼振动而言，则答周期不变。如涉及超声在固体中传播时，周期将变大。3.固体中声速随介质温度升高而降低。固体中声速随介质的应力状况而变化。当声波传播方向与应力一致时：介质中存在压缩应力使声速增加，介质中存在拉伸应力使声速减少。当声波传播方向与应力不一致时，使声束偏离原传播方向，声速也随之改变。4.界面处是波腹还是波节？当波从波疏介质垂直入射到波密介质，又从波密介质返回到波疏介质时，在界面处产生位移波节、声压波腹，反之在界面处产生位移波腹，声压波节。5.声压幅值Pm＝ρcu式中：ρ－介质密度，c－波速，u－质点振动速度。当ρc不变时（在给定固体中），Pm与u成正比。6.声阻抗定义：Z＝＝ρc，在数值上等于ρc。7.超声在介质中传播时，不符合机械能守恒，在单位体积元中动能和势能同时最大，同时为零。uP8.声波在介质中传播到界面时必须符合：①界面两侧力平衡，即两侧总声压相等。声压具有力的特性，是矢量，有方向和大小。②界面两侧介质连续，即两侧质点振动速度相等。9.声波斜入射到异质界面时的反射系数r与透射系数t：r＝t＝coscoscoscos1212ZZZZ＋－coscoscos2122ZZZ10.声波斜入射时声压往复透射率：T＝）（coscoscoscos42121ZZZZ11.等效声源直径DS′与实际声源直径DS的关系：如图：AB为声束入射至界面宽度，则AC＝DS，BD＝DS′∠CAB＝α……入射角，∠DBA＝β……折射角则：得：DS′＝Dcos'ABDABDBScosABDABACScoscos12.等效声源到入射点距离L2与实际距离L1的关系：设：斜探头晶片等效半径为RS透声楔中近场长度N1＝（λL1－纵波波长）工件中近场长度N2＝（λS2－横波波长）12LSRcoscosS22SR透声楔中归一化距离A1＝工件中归一化距离A2＝且A1＝A211NL22NL则：＝又因：，且代入上式得：L2＝L1121/LSRLcos/cos222SSRL212121ffSLSLSLCC2121sinsinSLSLCCtgtg此式是根据AVG定量原理导出的表示式。13.爬波与表面波均包含纵波和横波成分。△爬波是表面下纵波，在纵波入射至第一临界角αⅠ±1°时在工件中产生爬波。△表面波是表面下横波，在纵波入射角大于或等于第二临界角时在工件表面产生表面波。14.关于焊缝探伤死区△串列式探伤在下部存在死区h’＝，在死区中缺陷可用单探头探测。K2b△管节点焊缝探伤存在上、下两个死区，合理选择探头K值，可减少死区范围。15.迟到波、三角波和焊缝山形波出现，可判定探测工件或焊缝中无缺陷或无大缺陷。16.纵向焊缝探伤或纯横波探管子存在：最大探测厚度：＞0.226Dt利用61°外壁反射，扩大到＞0.26实际上，当0.226＜＜0.26璧厚范围内的无缝管很少采用此种方法产生的横波检测，因为此时检测灵敏度很低。DtDt