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关于超声透射边界条件的两个问题
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关于超声透射边界条件的两个问题
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7896
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4
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2012-8-10 11:00:01
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特压《超声检测》教材
2008
版第
33
页声波垂直入射,必须满足的边界条件是
:
(1)
界面两侧的总声压相等,即
Po+Pr=Pt
。
(2)
界面两侧质点振动速度幅值相等,即
(Po-Pr)/Z1=Pt/Z2
。
对以上两点叙述,我有以下两个问题
:
(1)
为什么两个公式中,“总声压”不同?为什么一个是
Po+Pr
,另一个是
(Po-Pr)
?
(2)
振动是连续的,为什么非要界面两侧质点振动速度幅值相等呢?
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刘超
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2012-8-10 15:59:03
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本帖最后由 刘超 于 2012-8-10 16:08 编辑
李老
您好
(1) 界面两侧的总声压相等,即Po+Pr=Pt。
根据力的概念。
因为力两侧是相平衡
所以两侧的总能量(力)相等(即Po+Pr=Pt)
(2) 界面两侧质点振动速度幅值相等,即(Po-Pr)/Z1=Pt/Z2。
根据 能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一种形式转化为别的形式,
或者从一个物体转移到另一 个物体,在转化或转移的过程中,其总量不变。
即V0-Vr=Vt
因有(Po-Pr)/Z1=Pt/Z2
如有不当之处
还望指点。
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李济科
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2012-8-10 17:22:47
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本帖最后由 李济科 于 2012-8-10 17:43 编辑
刘先生:您好!谢谢您的参与。不错,两侧总声压相等,是力的平衡;两侧质点振动速度相等,是动量守恒。至于投射到界面上能量,和离开界面能量(即反射和折射带走的能量),应该守恒,不光是振动速度问题了。您的一些意见,是对的;但可惜您未明白:我提问的意思----为什么研究力的平衡时,是Po+Pr=Pt,而求振动速度时,公式变为(Po-Pr)/Z1=Pt/Z2?如果
Po+Pr=Pt (1) 正确
那么 (Po+Pr)/Z1=Pt/Z2 (2) 也才正确
入射声压和反射声压,怎么可以随意加或减?希望沟通!
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NDT-nde
|
2012-8-12 11:11:36
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李老师您好:
Po+Pr=Pt是考虑到声压矢量问题,所以是“+”号,而(Po-Pr)/Z1=Pt/Z2从能量方面考虑,只考虑数值,而没有矢量方向的问题,所以是“-”。
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李济科
|
2012-8-12 15:08:02
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本帖最后由 李济科 于 2012-8-12 15:11 编辑
ndt--hf先生:您好!力和声压是矢量,速度,质点振动速度,也是矢量,所以,u=(Po+Pr)/Z1或Pt/Z2,是矢量。Po+Pr,还是Po-Pr,决定于Z1和Z2的比较。请看特压超声检测教材(2008版) 第34页图2--34和图2--35,当Z1小于Z2时,Po和Pr是数值相加,当Z1大于Z2时,Po和Pr是数值相减。我认为教材应区分两种情况,加以讨论。欢迎继续沟通!
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