超聲波是由機械振動引起、在介質中沿一定方向傳播的一種機械波針對香蕉視頻app在線觀看:超聲波自身特性和在各類常見介質中傳播時的特點進行基本把握，有助于我們正確應用超聲探傷技術、解決實際檢測過程中的各種問題。在超聲探傷中，常常涉及部分幾何聲學的反射、折射定律及波型轉換，以及物理聲學中波的疊加、干涉和衍射等規律或概念。本章主要介紹不銹鋼管缺陷探傷中的常用無損探傷技術、超聲波物理特性以及探傷規范相關基礎內容。
1. 振(zhen)動及波的相(xiang)關物理(li)量
物體(ti)沿(yan)直線(xian)或曲線(xian)在某一(yi)平(ping)衡位(wei)置附(fu)近做周期(qi)性往復運動(dong)(dong)，稱為(wei)機械振(zhen)動(dong)(dong)。日常(chang)生活中隨處可見振(zhen)動(dong)(dong)現象(xiang)，如(ru)鐘擺的(de)(de)往復運動(dong)(dong)、旗幟(zhi)的(de)(de)擺動(dong)(dong)、聲帶(dai)的(de)(de)振(zhen)動(dong)(dong)等。常(chang)見的(de)(de)表(biao)征振(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)參數有：波(bo)(bo)(bo)長，任一(yi)質(zhi)點經歷一(yi)次完(wan)整振(zhen)動(dong)(dong)時波(bo)(bo)(bo)所(suo)傳播(bo)的(de)(de)距(ju)(ju)離(li)(li)(li)，通常(chang)用符(fu)號(hao)λ表(biao)示(shi)，單(dan)(dan)位(wei)為(wei)m（米）；波(bo)(bo)(bo)速，波(bo)(bo)(bo)在單(dan)(dan)位(wei)時間內所(suo)傳播(bo)的(de)(de)距(ju)(ju)離(li)(li)(li)，通常(chang)用符(fu)號(hao)c表(biao)示(shi)，單(dan)(dan)位(wei)為(wei)m/s（米/秒）；頻(pin)率，質(zhi)點在1s內進行全振(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)次數，通常(chang)用f表(biao)示(shi)，單(dan)(dan)位(wei)為(wei)Hz（赫茲）；周期(qi)，質(zhi)點次全振(zhen)動(dong)(dong)所(suo)需(xu)的(de)(de)時間，通常(chang)用T表(biao)示(shi)，單(dan)(dan)位(wei)為(wei)s（秒）；振(zhen)幅，質(zhi)點離(li)(li)(li)開平(ping)位(wei)置的(de)(de)最大距(ju)(ju)離(li)(li)(li)，通常(chang)用A表(biao)示(shi)。
上(shang)述(shu)波(bo)長(chang)、波(bo)速、頻率三(san)者之間關(guan)系為：λ= c/f 由上(shang)式可知，頻率一定時，波(bo)速越大，波(bo)長(chang)就(jiu)越長(chang)；而波(bo)速一定時，率越低，波(bo)長(chang)就(jiu)越長(chang)。周期(qi)和頻率描述(shu)的是振(zhen)動(dong)的快慢，兩者大小與周期(qi)互(hu)為倒數。振(zhen)幅(fu)描述(shu)的是振(zhen)動(dong)的強弱。
2. 機械(xie)波
振動在介(jie)質或空間(jian)中的(de)(de)傳(chuan)播過程叫作波(bo)(bo)(bo)(bo)動，簡(jian)稱(cheng)(cheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)，可分為(wei)機械(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)與電磁(ci)波(bo)(bo)(bo)(bo)兩種。本(ben)書中僅涉及機械(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)。振動在彈(dan)(dan)性(xing)介(jie)質中的(de)(de)傳(chuan)播稱(cheng)(cheng)為(wei)機械(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)，如固體(ti)、液體(ti)、氣體(ti)均(jun)可視為(wei)彈(dan)(dan)性(xing)介(jie)質。機械(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)頻(pin)率(lv)范圍(wei)(wei)很寬(kuan)，從10-4Hz到(dao)102Hz，跨越16個(ge)數量(liang)級其中人類(lei)聽覺(jue)所能感(gan)知的(de)(de)范圍(wei)(wei)在20~20000Hz。人們把(ba)能牽動聽覺(jue)神經的(de)(de)機械(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)稱(cheng)(cheng)為(wei)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)，當聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)頻(pin)率(lv)低于(yu)20Hz時，稱(cheng)(cheng)為(wei)次聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)；當聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)頻(pin)率(lv)于(yu)20000Hz時，稱(cheng)(cheng)為(wei)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)。
為簡單闡(chan)述機械波是如何產(chan)生(sheng)(sheng)和傳播的(de)，建(jian)立如圖所彈性介質(zhi)(zhi)(zhi)模(mo)型。圖2-1中(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)間(jian)(jian)以小彈簧連接(jie)在(zai)(zai)一起，這種質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)間(jian)(jian)以彈性力(li)連接(jie)在(zai)(zai)起的(de)介質(zhi)(zhi)(zhi)稱為彈性介質(zhi)(zhi)(zhi)。外(wai)力(li)F首先對質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)A產(chan)生(sheng)(sheng)作(zuo)用，A偏離(li)(li)均(jun)(jun)衡(heng)點(dian)(dian)，此時附(fu)(fu)近(jin)質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)將對A產(chan)生(sheng)(sheng)力(li)的(de)作(zuo)用，迫使其(qi)回到(dao)(dao)均(jun)(jun)衡(heng)點(dian)(dian)。而當A回到(dao)(dao)均(jun)(jun)衡(heng)點(dian)(dian)時，其(qi)他質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)對其(qi)不(bu)產(chan)生(sheng)(sheng)作(zuo)用，但(dan)是由于慣性的(de)存在(zai)(zai)，A具(ju)有一定(ding)的(de)速度，不(bu)會停留在(zai)(zai)均(jun)(jun)衡(heng)點(dian)(dian)，反而繼續向(xiang)(xiang)前方(fang)運動(dong)，并沿相(xiang)反方(fang)向(xiang)(xiang)離(li)(li)開均(jun)(jun)衡(heng)點(dian)(dian)。一旦離(li)(li)開均(jun)(jun)衡(heng)點(dian)(dian)，A又(you)會受(shou)到(dao)(dao)附(fu)(fu)近(jin)質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)對它相(xiang)反的(de)彈性力(li)，使A再次回到(dao)(dao)均(jun)(jun)衡(heng)點(dian)(dian)。導(dao)致質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)A在(zai)(zai)均(jun)(jun)衡(heng)點(dian)(dian)來回往復產(chan)生(sheng)(sheng)振動(dong)。與此同時，A附(fu)(fu)近(jin)的(de)質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)也會受(shou)到(dao)(dao)同樣(yang)力(li)的(de)作(zuo)用使它們離(li)(li)開均(jun)(jun)衡(heng)點(dian)(dian)，并在(zai)(zai)各(ge)自的(de)均(jun)(jun)衡(heng)點(dian)(dian)附(fu)(fu)近(jin)運動(dong)。這樣(yang)彈性介質(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)單一質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)的(de)振動(dong)引起鄰近(jin)質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)的(de)振動(dong)，鄰近(jin)質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)的(de)振動(dong)又(you)會引起更遠質(zhi)(zhi)(zhi)點(dian)(dian)的(de)振動(dong)最終由近(jin)及遠地向(xiang)(xiang)各(ge)個方(fang)向(xiang)(xiang)傳播，從而形成機械波。
超聲波(bo)是一(yi)種以波(bo)動(dong)(dong)(dong)形式(shi)在介(jie)(jie)質(zhi)中傳(chuan)播的(de)機械振動(dong)(dong)(dong)，提到了機械波(bo)傳(chuan)播所必需的(de)兩個條件(jian)：做機械振動(dong)(dong)(dong)的(de)波(bo)源和能夠傳(chuan)播機械振動(dong)(dong)(dong)的(de)介(jie)(jie)質(zhi)。振動(dong)(dong)(dong)與波(bo)動(dong)(dong)(dong)是相(xiang)互關聯的(de)，振動(dong)(dong)(dong)產(chan)生波(bo)動(dong)(dong)(dong)，而波(bo)動(dong)(dong)(dong)是振動(dong)(dong)(dong)的(de)傳(chuan)播。波(bo)動(dong)(dong)(dong)時(shi)介(jie)(jie)質(zhi)中的(de)質(zhi)點會(hui)在各自的(de)平衡(heng)位(wei)置(zhi)附近做往復(fu)運動(dong)(dong)(dong)，并不隨(sui)波(bo)前(qian)進，在波(bo)動(dong)(dong)(dong)中由各質(zhi)點的(de)位(wei)移連續變(bian)化將振動(dong)(dong)(dong)能量傳(chuan)播出(chu)去。
