天道酬勤也许你付出了不一定得到回报但不付出一定得不到回报滴

人生箴言天道酬勤！也许你付出了不一定得到回报，但不付出一定得不到回报。滴水穿石不是靠力，而是因为不舍昼夜！1、什么是轨距？直线标准轨距是多少？复习2、五种无损检测方法是什么？答：钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离，1435mm答：射线；磁粉；渗透；涡流；超声波1、认识钢轨探伤仪GCT-8C1.主机2.标记键3.推手4.推手紧固丝5.水阀6.翻板挂钩7.橡胶轮8.探头及探头架9.水刷10.抬手11.工具箱12.俯仰紧固螺丝13.旋转紧固丝14.翻板15.侧轮16.尼龙轮17.抬手18.主机固定丝

第一节超声波及产生一、机械波的产生1.物体或质点在某一平衡位置附近作往复运动，这种运动状态就叫做机械振动，简称振动。2.机械波：机械振动在弹性介质中的传播。3.弹性介质：产生弹性形变的介质。机械波产生条件：一.有作机械振动的振源；二.有能够传递机械振动的弹性介质。例如钟摆的运动，弹簧振子的运动，以及弦线和一切发声体的运动等。振动和波动是物质的基本运动状态。所以，在超声检测中，进行有关振动的分析时，常用弹簧振子作为基本分析模型。超声波：频率高于20000赫兹的机械波称为“超声波”。产生：原则上凡是能将其他形式能量转换成超声振动方式能量的方法都可以产生超声波，如机械方法、热效应法、磁伸缩法和电磁声法，在超声波探伤中应用最广的是利用某些压电材料（石英、锆钛酸铅等）的压电效应，来实现超声波的发生和接收。二、波动波动简称波，它是振动或振荡在物体或空间中的传播；振动是产生波动的根源。波形：以质点振动方向与波传播方向的相对关系来表征的在介质中传播的波的类型。波动是振动的结果，是物质的基本运动形式之一。波动可分称两大类，一类是机械波，另一类是电磁波。两者有很大的本质区别，不可混淆。机械波与电磁波的区别区别机械波是机械振动在弹性介质中引起的波动过程。例如水波、声波、超声波等。电磁波则是电磁振荡所产生的变化电场和变化磁场在物体中或空间(如真空)的传播过程，如无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线等。1、机械波动的条件机械波的产生除了需要振动波源，还必须有传播波动的弹性介质。弹性介质是相互间由弹性力连系着的质点所组成的物质，例如超声检测的大量金属及非金属固体工件，自然界中的其他液体和大多数气体等。质点通过相互间弹性联系，就可将振动能传输到足够远，这就是波动过程。超声波声波归属于机械振动范畴。因此，产生超声波的条件：(1)要有产生高频机械振动的声源；

(2)要有传播超声波的弹性介质。2、波动方程描述介质中质点相对于平衡位置的位移随时间变化的方程称为波的波动方程。波动方程式也可写成：

y=Acos（ωt-kx）波动方程的物理意义：(1)当距离x一定时，位移y仅为时间t的函数。这时波动方程表示x处振动情况；(2)当时间t一定时，位移y是距离x的函数。这时波动方程表示某一时刻同一波线上各质点的位移情况；(3)当t和x都变化时，波动方程表示在任意时刻波线上任意一点的位移情况，k=ω/c为波数，波速也称相位速度。例题1:下列说法不正确的有（）

A.声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波

B.波不但传递能量，还能传递信息

C.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向

D.一切机械波的传播均需要介质A、C例题2：区分横波和纵波的依据是（）

A.质点沿水平方向还是竖直方向振动

B.波沿水平方向还是竖直方向传播

C.质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上

D.波传播距离的远近C三、描述波的主要物理量学习目标

1.理解波长、频率和波速的含义。

2.会用v＝λ/T=λf

解决相关问题。

3.知道波速由介质本身决定。

4.注意波动的周期性与多解问题。在波动中，振动相位总是相同的两个相邻的质点间的距离叫做波长．波长通常用字母λ表示．1、波长介质中各质点振动的频率都等于波源的振动频率，我们把这个频率叫做波动的频率，通常用字母f表示，单位是Hz．

2、波动的频率3、波速描述振动在介质中传播快慢的物理量v

公式(所有波）：1、机械波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同的介质中传播速度不同。2、机械波在由一种介质进入另一种介质时周期频率不变，波长、波速均变化。说明：3、不同波形的波，在同一材料中传播速度各不相同。同一波形的波其传播速度在不同材料中传播时，波速不同。4、在同一介质中，当改变频率时，只改变波长，波速不变。例题1下图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象，下列说法中正确的是（）A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同的B.质点B、F在振动过程中位移总是相等的C.质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长D.质点A、I在振动过程中位移总是相同的，它们的平衡位置间的距离是一个波长BC例题2、关于v=fλ和v=λ/T说法正确的是（

）A．它们适用于一切波（包括电磁波、光波）B．同一列波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时f保持不变。C．由v=fλ可以看出，波速与频率成正比D．由两式得出机械波在同一种介质中传播时，波长和频率成反比，与周期成正比ABD例题3．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图实线所示，经过△t=0.05s后的波形如图虚线所示。已知△t小于一个周期，则（）A．这列波的波长是4mB．这列波的振幅是0.4mC．这列波的波速一定是20m/sD．这列波的频率可能是15Hz波可能向右传，也可能向左传，又因为△t小于一个周期，所0.05=1/4T或0.05=3/4T解析：由图可知波长λ=4m，振幅等于0.2m所以频率f=5Hz或15Hz，由v=fλ可知

v=20m/s或60m/sAD第二节超声场及超声场的特征值超声场

通常把充满超声波的空间部分称为超声场。超声场的形貌随波源和传播介质的形状、尺寸等不同而各异，一般以圆晶片辐射声波来描述超声场的结构。当晶片在高频电场作用下产生的振动，经耦合向工件辐射时，该波源可看作由无数的子波在空间发出球面波，相互叠加形成超声场的特殊结构。声源正前方声能集中的锥形区称为主声束，其中声轴上的声能最大，紧靠声源附近，主声束周围的区域称为副声束，副声束轴线倾斜于晶片表面，能量弱，截面小，且声压变化无规律。一般分为两个区域，即近场区和远场区。超声场主声束和副声束第二节超声场及超声场的特征值超声场：充满超声波的空间；超声波：在NDT领域，用电脉冲激励超声换能器的压电晶片，使其产生机械振动，这种振动形成的波动，在与其接触的弹性介质中传播，产生超声波。较为完整的概念定义：超声波及其在传播过程中所占据的空间称为超声场。超声场的特征值：声压、声强和声阻抗等。

(一)声压（P）在介质中，无超声波传播时介质质点也会有压强。如比重为

的液体介质中，液面下h处，会有压强P0＝h

。这称为静压强。声压是声波传播过程中介质质点在交变振动的某一瞬时所受压强P1与静压强P0之差即P=P1-P0声压是声波传播过程中所形成的附加压强，它相对于无超声波传播时介质质点的静压强而言。声压的单位是帕斯卡。(二)声强（I

）定义单位时间内在垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能量为声强。声强也称声强度，以“I”表示。对于简谐波也常将一周期中能流密度的平均值作为声强。平均声强与频率的平方成正比。声强的单位为瓦每平方米。

(三)声阻抗（Z）

介质中任何一点的声压和该质点的振速之比。

Z＝P/V=ρc在声压的表达式P=ρcv中，若同一声压，ρc越大，则v越小；反之，声阻抗越小，质点振动速度越大。Z称为介质声阻抗，是介质本身的性质，表示介质对质点振动的阻碍作用，用“Z”表示。声阻抗能直接表示介质的声学特性，不同介质的声阻抗相差很大。超声波在不同介质的分界处的行为与相关介质的声阻抗有密切的关系。第三节超声波的衰减（一）衰减原因：超声波在均匀介质中的衰减主要有以下三个原因：（1）声束扩散；（2）介质颗粒引起的散射；（3）介质对波动能量的吸收。超声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，超声波的能量逐渐减弱的现象称为超声波的衰减。(二)衰减系数

材料衰减的测定方法有相对比较法和绝对法两种。相对比较法通常是在仪器灵敏度相同的情况下，对厚度不同材料的试件测试底面回波高度，或底面回波次数，或透过波高度。底面回波高，回波次数多或透过波高，则表示材料衰减小。绝对法则通过测出材料的衰减系数α值来反映超声波在不同介质中的衰减程度。第四节AVG曲线

在超声波探伤中，自然缺陷的形状、性质和方向各不相同，回波相同的缺陷实际上往往相差很大，为此特引进“当量尺寸”来衡量缺陷的大小。在相同的探测条件下，当自然缺陷与某形状规则的人工缺陷回波等高时，则该人工缺陷的尺寸就为此自然缺陷的当量尺寸。描述规则反射体的距离（A）、波幅（V）、当量大小（G）之间的关系曲线称为距离—波幅—当量曲线，德文称AVG曲线，英文为DGS曲线，ＡＶＧ曲线可用于对缺陷定量和灵敏度调整。AVG曲线有多种类型，根据通用性分为通用AVG和实用AVG；根据波形不同分为纵波AVG和横波AVG；根据反射体不同分为平底孔AVG和横孔AVG等。第四节AVG曲线

1、通用AVG曲线以横坐标表示归一化距离，纵坐标表示规则反射体归一化相对波高，用来描述归一化距离和归一化缺陷当量大小的关系曲线，称为通用AVG曲线。通用AVG曲线可以用来调整检测灵敏度和对缺陷进行定量，通用性好，适用于不同规格的探头。第四节AVG曲线

2、实用AVG曲线以横坐标表示实际距离，纵坐标表示规则反射体的相对波高，用来描述距离A、波幅V、当量G尺寸之间的关系曲线，称为实用AVG曲线。实用AVG曲线是由特定探头实测和计算所得，需要注明探头的尺寸和频率。对于垂直线性良好的仪器，回波高度和声压成正比，可将AVG曲线直接绘制在仪器示波屏面板上，也称为AVG面板曲线，其纵坐标表示波高，横坐标表示距离。利用AVG面板曲线可调整检测灵敏度和对检测中发现的缺陷定量，比通用AVG曲线方便。小结

1、机械波（掌握）

2、超声场及超声场的特征值（理解）