Longitudinális és transzverzális hullámok
2.2 ábra mutatja, hogy a részecskék oszcillál a hosszirányú és keresztirányú hullámok.
Longitudinális és transzverzális hullámok szaporító a polubezgranichnoy környezetben, az úgynevezett ömlesztett.
A sebességeket a longitudinális és a transzverzális hullámok a következőképpen számítjuk:
- sebessége longitudinális hullám (12)
és - Lamé együtthatók (13)
E - rugalmassági modulusa az első fajta, # 961; - sűrűség # 957 - Poisson.
a # 957; = 0,3 kapjunk
A sebesség a longitudinális hullám Cl = 5900 m / s, a sebessége a keresztirányú hullám Ct = 3200 m / s.
A nyírási hullám polarizációs eltérő lehet.
Ha a polarizáció síkja merőleges a reflektor, oly módon, hogy transzverzális hullámok nevezzük SV- hullámok.
Ha a rezgési sebesség vektor párhuzamos a reflektor sík, ezek a hullámok nevezzük sn hullámok. Ugyanez a hullám, attól függően, hogy a tájékozódás a reflektor sík lehet kapcsolatban, vagy SH SV polarizált. Ábra. 3.1. polarizált a a rajz síkjában egy keresztirányú hullám SV hullám alsó sík D merőleges a rajz síkjára, és a oszcillációs sebességvektor. Ugyanakkor, ez a SH hullám a síkban, amely párhuzamos a vektort oszcilláló sebesség.
Ábra. 3.1 reakcióvázlat tükrözi lineárisan polarizált transzverzális hullám izgatott a szonda ferde síkban B (sn polarizáció) és az alsó síkban L (SV-polarizáció)
A reflexiós tényezője a keresztirányú hullám nagymértékben függ a tájékozódás a polarizációs síkját a reflektor.
Ha SV-hullám oszcilláció, amelynek síkban fekszik a rajz síkjában (a síkban beesési), ami jellemző a hagyományos ferde területen szondát, a jel reflexiós R változik a 3.2 ábrán látható. folytonos vonal. Ha a repülőgép síkjára merőleges beesési oszcilláció (SH hullámok), ez nem függ # 946;, azaz R = 1.
3.2 ábra. szögétől függően # 946; 1 (a) és a reflexiós R (b) a szög # 945; t.
Ahogy a hullámok hirdetik őket, bármilyen természetű (hullámok) mennek keresztül csillapítás, azaz az amplitúdó csökken, ahogy a távolság a hullám gerjesztési ponttól. A csillapítási tényezőjének áll szórási együtthatók # 948; p és abszorpciós # 948; n., azaz # 948; = # 948; n + # 948; o.
Amikor elnyelt hangenergia hővé alakul, de a szórási marad hang, de változatlanul hagyja a napravlenno-szaporítási hullámok eredő reflexiók de szemcsehatárok és inhomogenitás.
Ábra. 3.3. Szóródása ultrahang hullámok a fém.
Felszívódását hang szilárd oka elsősorban a belső súrlódás és hővezető. Felszívódása transzverzális hullámok kisebb, mint a hosszanti Tak vonatkoznak NE c adiabatikus mennyisége változik, ahol olyan veszteségek a hővezető képessége. Az abszorpciós együttható szilárd arányos ƒ (üveg, a biológiai szövetek, fémek) vagy ƒ2 (gumi, műanyag).
A egykristályok csillapítás abszorpcióval határoztuk meg ultrahang. Használt fémek nA gyakorlatban imeyut polikristályos szerkezet, és ezek általában ultrahang csillapítása elsődlegesen meghatározza szórás. A kristályokat hangsebesség imeet különböző értéket attól függően, ego terjedési iránya tekintetében a szimmetria tengelye a kristály. Ezt a jelenséget nevezik a rugalmas anizotrópia.
A fém kristályokat orientált különböző módon, így az ultrahang halad az egyik kristály másik hangsebesség változhat, hogy kisebb vagy nagyobb mértékben. B is bekövetkezik kapott részlegesen visszaverődés, fénytörés és az ultrahang átalakulás teszi szórási mechanizmus (ábra. 3.3).
Egy nagy hatással nA szóródási koefficiens a fémek okazyvaet arányú D (sredney Zerna érték), és a hossza az ultrahanghullám # 955;.
Variációk # 955; < Különösen akkor, ha nagy ultrahang csillapítás # 955; ≈ (2. 4) D. Zdec a diffúz szóródás hozzá felszívódását. NA ric.3.4. Ez azt mutatja, hogy a csillapító kereszt- és hosszirányú hullámok függés frekvencia. a # 955;> (8. 10) D ultrahang szórás lép fel, és a finom szemcsék együttható # 948; arányos Dƒ4 (releevo szórás). Ha 4D ≤ # 955; ≤ 10D csillapítási együttható arányos a termék Dƒ2. A legalacsonyabb csillapítás lesz # 955; ≥ (20. 100) D. Ha ez a feltétel teljesül, akkor lehet, hogy ellenőrizzék a termék vastagsága 8 10m. érték # 948; nagymértékben meghatározza a gyakorisága az ultrahangos rezgéseket. Egyrészt, a frekvenciával nő a jel amplitúdója miatt kedvezőbb a sugárzási mintát, és, másrészt, a jel amplitúdója csökken a megnövekedett csillapítás.
Ábra. 3.4. A csillapítás a keresztirányú és hosszanti irányú hullámok függvényében frekvencia.
Fontos fizikai jelenség a hiba felderítése diffrakciós ultrahang hullámok. Diffrakciós rugalmas média nagyon eltér a szokásos diffrakciós számunkra, például a fény elhajlási.
Diffrakciós megérteni a folyamatokat, amelyek akkor ülésén ultrahang hullámok az akadályokat. Hullámterjedés találkozik akadályt a térben változik amplitúdó és fázis és behatol az árnyékában régió elhajlik az egyenes útról. Ebben az esetben a viselkedését a hullám mezők nem engedelmeskednek a törvényeinek geometriai (ray) optikával. Tekintsük a diffrakciós mintázat a sík (3.5 ábra), és ömlesztett hibák (3.7 ábra).
3.5 ábra. Diffrakció sík hiba: 1 átalakító; 2-hiba; 3 beeső hullám; 4-tükröződik; 5-határ, 6-fejfájás; 7-oldalsó keresztirányú; 8 felülete.
Határ hullámok által képzett előfordulása gerendák a éles él. A ferde előfordulása egy hullám izgatott a repedés diffrakciós határ hullámok közé zárt kúpszöge amely kétszeresével egyenlő a beesési szög a széle. Határ hullámok gömb előtt. A szélén a képződött kétféle szélén hullámok: hosszanti és keresztirányú. Az amplitúdó a diffrakciós jelek jelentős mértékben (20-30 dB) kisebb, mint a jel amplitúdója a hullámok a generátorok. Kivételt képeznek a jelek, amelynek iránya egybeesik az irányt a jelet, hogy megérintette a repedéscsúcs. Az amplitúdó a transzverzális hullámok diffraktált közel állandó marad egy szögtartományban # 945 = 10 ÷ 60 °. (3.6 ábra).
3.6 ábra. Az arány az amplitúdók a diffraktált hullámok szélén planáris hibák.
Ábra 3.7. Elhajlása átlós hullám egy kötet hiba.
Amikor a hullám esemény a kör alakú felületen (pórus) által alkotott szórt mező a visszavert, borítékok és kúszás hullámok (3.7 ábra).
Hullám diffrakciós (csúszás) is három típusba sorolhatók: # 955;, T, S - típusú. Rays beeső T - hullám a hengerpalást, a csúszó felületi hullám gerjesztett keresztirányú típusú (TS). Sugarak esemény a felületre egy harmadik kritikus szög létrehozó, csúszó longitudinális hullám típusú (# 955; S). Csúszó Rayleigh hullám típusú (S) van meghajtva mély sugarak halad a felszín közelében egy olyan irányban rá tangenciális. A becslések szerint az energia minden hullám azt mutatja, hogy az alacsony # 952; Ez a legmagasabb energia a Rayleigh típusú hullám. a növekvő # 952; növeli az amplitúdó a keresztirányú hullám mozgó. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a keresztirányú hullám gerjesztve hatékonyabban, hanem csillapítja erősebb. Tehát ezek határozzák meg az elhajló jel csak nagy elfordulási szögek # 952;, amikor fut keresztül útjukba csökken (3.8 ábra).
Ábra. 3.8. A amplitúdójú jeleket szétszórt egy henger, amelynek átmérője 6 mm; 1 - tükröződve visszavert jelet; 2.3 - jelek reemitted csúszó Rayleigh hullámok és keresztirányú típusok.
Ez az állapot a legtöbb megfigyelt kombinált ellenőrzési rendszer, ha a szög # 952; maximum. Megállapítást nyert, kísérletileg, hogy a csökkenő méret (R) körül a reflektor növeli az amplitúdó a diffraktált jel (Adif) (ris.3.9). diffrakciós hullámok is függ a sebesség a hullám hibaméret () (ris.3.10).
Ris.3.9. A függőség az amplitúdója tükör visszavert és elhajló a jel reflektor térfogati méretét.
Ris.3.10. A függőség a diffrakciós terjedési sebesség a méret a hiba.