[请教] 为什么横波强度高于纵波

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查看25089 | 回复33 | 2012-8-3 17:31:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
求教,对于同一组探头,为什么横波强度高于纵波?这个物理原理是什么,虽然暂时与检测工作无关,但很想知道。

点评

可以做一个实验看看是不是这种情况,定量的去讨论,我想了一下可以用半圆试块或者CSK-1A的R100弧,用纵波斜探头去打R100。  发表于 2013-8-16 17:19
李乐 | 2013-1-18 10:37:31 | 显示全部楼层
学无止境啊
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煙消ゞ雲散. | 2012-8-9 21:25:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 煙消ゞ雲散. 于 2014-1-17 20:34 编辑

       超声波的强度跟其波长有很大关系,波长越短声强高,波长越长声强就低,横波的波长比纵波短所以横波强度就比纵波高。但超声波波长越短在介质中传播时衰减越快,这一点在奥氏体材料超声波检测时就很好的体现出来,奥氏体晶粒粗大,如果使用高频探头(波长短)声强高,但其衰减就很快,导致穿透力低,所以检测奥氏体材料时要使用低频探头。
      超声波在介质中传播,在介质品粒表面会产生反射和衍射(绕射),横波波长短在介质晶粒表面易产生反射,其衰减就大,纵波波长较长,在介质晶粒表面易产生衍射,所以衰减就会小。
NDT小学徒 | 2012-8-3 21:33:10 来自手机 | 显示全部楼层
不对,同样的条件下,纵波的穿透力远大于横波。
jzxxs | 2012-8-4 09:21:39 | 显示全部楼层
他说的对,横波声压高于纵波。如果探头声场中既有纵波,又有横波,则屏幕上横波的波幅将远高于纵波。为什么呢?我也想不通。
李济科 | 2012-8-4 17:29:19 | 显示全部楼层
这个问题,提得很好,很重要.TOFD工件中的声场,就是横波与纵波同时存在,而且横波的声强大得多。原因是什么,不清楚。希望得到答案.
NDT小学徒 | 2012-8-4 18:13:00 来自手机 | 显示全部楼层
记忆中好像是横波比纵波指向性更好,能量更集中。。  但是相同条件下,纵波的穿透力大于横波这一说。。。。我记错了?
NDT小学徒 | 2012-8-4 18:36:11 来自手机 | 显示全部楼层
会不会是这样呢?(本人愚笨,瞎猜的,各位老师不要笑我)因为横波比纵波指向性好,能量更集中,所以,当探头声场中同时存在纵波与横波时,横波由于比纵波能量集中,所以波幅要高于纵波。。。至于相同条件下纵波的穿透力大于横波,我确信我没有记错。。。    接下来我继续瞎猜,(各位老师不要笑我,我才刚刚中专毕业,经验不足),由于纵波和横波是两种不同的波,所以,即使横波声强大于纵波时,穿透力仍有可能不及纵波。。。(自圆其说,呵呵)
无事可作 | 2012-8-4 20:05:46 | 显示全部楼层
纵波穿透力强是因为其波长较长,相对同种材质,纵波衰减小的原因吧。但纵波声强为什么强于横波一直想弄清楚,为什么呢。
NDT小学徒 | 2012-8-4 21:14:00 来自手机 | 显示全部楼层
我也不知道了,我上面都是瞎猜的。
furulong | 2012-8-6 08:52:53 | 显示全部楼层
仪器上显示的横波比纵波强,说明横波的声压比纵波的声压要强,而声压的定义是某一介质在交变振动时的某一瞬间所具有的压强与没有声波存在时该点的静压强之差。从字面上看,只能说是横波传播时质点振动的压强要比纵波传播时质点振动的压强大,这可能是一个原因;声强I=P^2/Z,P为声压,Z为声阻抗,而Z=pc,p为密度,c为声速,可见声强与声压、声阻抗有关,很明显,横波的声阻抗比纵波的声阻抗要小很多,因此横波的声强要大很多,这可能又是一个原因。
allen_hay | 2012-8-6 08:58:23 | 显示全部楼层
貌似这个只与波的入射角度有关,如果是纵波检测,则存在三个波型转换过程,一是从楔块到钢的有机玻璃/钢界面,本质是纵波斜入射的透射波波型转换,一般TOFD检测时入射角约为十几度;二是纵波斜入射到工件底面,即纵波在钢/空气界面上的斜入射,一般TOFD检测时入射角约为五六十度;三是一过程中产生的横波斜入射到工件底面,即横波在钢/空气界面上的斜入射,一般TOFD 检测是入射角约为二三十度。这三个过程均有能量的重新分配,具体得到的强度是与几个过程都有关系。教材上只提到纵波及横波斜入射到钢/空气界面上时的波型转换声压反射率,其与角度关系很大。有机玻璃/钢界面上的声压透射率曲线我也没有见过。

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