UT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：mKy0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,该振动方程的解为：yAcos（t）式中：A振幅园频率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：mRmKy0式中Rm力阻，其余符号见谐振动方程。,该振动方程解：yAetcos（t）式中：阻尼系数，随Rm值变化,为振动系统园频率，0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，则也不再为常数，振幅不断减少，周期不断增大。,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。,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，也变，故周期将很大。,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Pmcu式中：介质密度，c波速，u质点振动速度。当c不变时（在给定固体中），Pm与u成正比。,6.声阻抗定义：Zc，在数值上等于c。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。,8.声波在介质中传播到界面时必须符合：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。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：rt,10.声波斜入射时声压往复透射率：T,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ACDS，BDDSCAB入射角，DBA折射角,则：得：DSD,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（L1纵波波长）工件中近场长度N2（S2横波波长）,透声楔中归一化距离A1工件中归一化距离A2且A1A2,则：又因：，且代入上式得：L2L1,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。,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：0.22