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超声波声场,横波声场、纵波声场

2014/11/18 13:54:33      点击:

超声波的横向和纵向两种发波方式:
一、超声波横波声场
 目前常用的横波探头,是使纵波斜入射到界面上,通过波形转换来实现横波探伤的,当入射角在第一、第二临界角之间时,纵波全反射,第二介质中只有折射横波。
横波声场同纵波声场一样由于波的干涉存在近场区和远场区,当x≥3N时,波束轴线上的声压与波源面积成正比,与至假想波源的距离成反比,类似纵波声场。当横波探头晶

片尺寸一定时,K值增大,近场区长度将减小。
二、超声波纵波声场
在不考虑介质衰减的条件下,当离波源较远处轴线上的声压与距离成反比,与波源面积成正比。
1. 近场区
波源附件由于波的干涉而出现一系列声压极大极小值的区域,称为超声场的近场区。近场区声压分布不均,是由于波源各点至轴线上某点的距离不同,存在波程差,互相迭加

时存在位相差而互相干涉,使某些地方声压互相加强,另一些地方互相减弱,于是就出现声压极大极小值的点。

在近场区内,实际声场与理想声场存在明显区别,实际声场轴线上声压虽也存在极大极小值,但波动幅度小,极值点的数量也明显减少。
2.远场区
波源轴线上至波源的距离x >N的区域称为远场区。远场区轴线上的声压随距离增加单调减少。当 x >3N时,声压与距离成反比,近似球面波的规律。因为距离x足够大时,波

源各点至轴线上某一点的波程差很小,引起的相位差也很小,这样干涉现象可以略去不计,所以远场区不会出现声压极大极小值。

 

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