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文档简介

1、3.2 横波发射声场,目前常用的横波探头，先用纵波倾斜入射到界面，通过波形转换实现横波探伤，这时纵波入射角在第一临界角和第二临界角之间，第二介质中只有横波，纵波全反射。 横波探头发射的声场由两部分组成，如下图所 示：,3.2.1 假想横波波源,图315 引入假想源的横波声场,3.2.1 假想横波波源,为了便于理解和计算，将第一介质中的纵波波源转换为轴线与第二介质中横波波束轴线重合的假想横波波源，这时整个声场可视为由假想横波波源辐射出来的连续的横波声场。 当实际波源为圆形时，其假想横波波源为椭圆形，椭 圆的长轴等于实际波源的直径Ds，短轴Ds为： 式中：横波折射角； 纵波入射角。,3.2.2 横

2、波声场的结构,1. 波束轴线上的声压 横波声场同纵波声场一样，由于波束干涉，存在近场区和远场区。X3N时，横波声场轴线上的声压为： 式中； K系数； Fs波源的面积； s2第二介质中横波波长； x轴线上某点至假想波源的距离。,式321,3.2.2 横波声场的结构,2. 近场区长度 横波声场近场区长度N为： 第二介质中的近场区长度N,式322,式323,例1：计算2.5MHz、1416mm方晶片K1.0和K2.0横波探头的近场区长度N。(钢中Cs=3230m/s) 解： N1(K1)= N2(K2)= 由上计算表明，横波探头晶片尺寸一定，K值增大，近场区长度将减小。,3.2.2 横波声场的结构,

3、例2：试计算2.5MHz、1012mm方晶片K2.0横波探头，有机玻璃中入射点至晶片的距离为12mm，求此探头在钢中的近场区长度N。(钢中CS=3230ms) 解：,3.2.2 横波声场的结构,3、半扩散角 从假想横波声源辐射的横波声束同纵波声场一样，具有良好的指向性可以在被检材料中定向辐射，只是声束的对称性与纵波声场有所不同，如图316所示。,图316 横波声场半扩散角,3.2.2 横波声场的结构,在声束轴线与界面法线所决定的入射平面内，声束不再对称于声束轴线，而是声束上半扩散角上大于声束下半扩散角下 上=2- 下=-1 sin1=a-b，sin2=a+b， 横波垂直入射时，其声束对称于轴线，半扩散角0 对于圆片形声源： 对于矩形正方形声源： 4、横波和纵波指向性比较：因为横波波长比纵波短

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