Рассеяние ультразвука параметр

Наряду с плоскими волнами в ультраакустике часто приходится иметь дело и со сферическими волнами. Мы встречались с ними уже при рассмотрении рассеяния ультразвука на сферических частицах, при анализе кавитационных процессов и давления излучения сферические волны формируются в дальнем поле реальных плоских излучателей ультразвука, а также в ближнем поле сфер 1-ческих излучателей. Поэтому в данной главе рассмотрим отдельно характеристики и особенности распространения сферически-сим-метричных волн, т. е. таких волн, акустические параметры которых зависят от расстояния до некоторого центра. [c.202]

Применение традиционного метода контроля наклонными совмещенными преобразователями далеко не всегда обеспечивает необходимые отношения полезный сигнал/помеха, равного 6 дБ. Это приводит к тому, что на фоне сигналов структурных помех на экране дефектоскопа практически невозможно различить эхо-сигналы от дефектов. Изменение параметров контроля, основанное на полученных в работах [20, 28] аналитических зависимостях между амплитудой полезных сигналов и амплитудой структурных помех, не обеспечило существенного повышения отношения полезный сигнал/помеха. Связано это с тем, что расчет уровня структурных помех проводился для условий объемной реверберации (рассеяние ультразвука на равноосных зернах) с учетом первичного рассеяния [c.276]

Минимальный по объему математический аппарат также направлен на раскрытие физического существа описываемых процессов и явлений. В книге помимо традиционных областей применения ультразвуковой дефектоскопии рассмотрен контроль соединений из композиционных материалов, контроль неметаллических материалов, контроль биологических тканей. В книге изложены принципы измерений основных параметров ультразвукового контроля, таких как скорость звука, ослабление и рассеяние ультразвука. [c.11]

Установлена возможность измерения ультразвуковыми методами давления температуры или толщины слоя жидкости (масла), заключенного между двумя твердыми средами, при неизменных параметрах последних. При этом контроль осуществляется без изменения конструкции узла трения и без непосредственного контакта с жидкостью. Отмечается, что термообработка поверхностей трения изменяет картину распространения ультразвука на границах раздела сред, а рассеяние на микронеровностях тем больше, чем ближе их размер к длине волны. [c.436]

УЗ-вые волны затухают значительно быстрее, чем волны более низкочастотного диапазона, т. к. коэфф. классического поглощения звука (на единицу расстояния) пропорционален квадрату частоты. В низкочастотной области коэфф. релаксационного поглощения также растёт пропорционально квадрату частоты, однако при повышении частоты этот рост замедляется и коэфф. поглощения стремится к постоянной величине. Область, где наблюдается такое изменение хода коэфф. поглощения, наз. релаксационной, а средняя её частота — частотой релаксации. Величина, обратная частоте релаксации,— время релаксации — характеризует процесс перераспределения энергии внутри вещества. Помимо характерного хода коэфф. поглощения УЗ, в релаксационной области наблюдается рост скорости звука с частотой — дисперсия, обусловленная физич. процессами в веществе и отличающаяся от дисперсии скорости звука, характерной для любых частот и связанной с геометрич. условиями распространения волны. Дисперсия УЗ в релаксационных областях обычно не превышает нескольких процентов. В многоатомных газах релаксация связана с обменом энергии между поступательными и внутренними степенями свободы, и характерные частоты лежат в среднем и даже низкочастотном диапазонах. В жидкостях к основным релаксационным процессам относятся, напр., внутримолекулярные превращения, структурная и химич. релаксации соответствующие частоты лежат чаще всего в области частот 10 —10 Гц. В твёрдых телах имеются релаксационные процессы различной природы, обусловленные, напр., взаимодействием ультразвука с электронами проводимости, со спиновой системой (см. Спин-фононное взаимодействие), С колебаниями кристаллической решётки. Влияние этих процессов проявляется в частотной зависимости поглощения УЗ. Резонансные явления типа акустического парамагнитного резонанса (область частот 10 —11 Гц) и акустического ядерного магнитного резонанса (10 —10 Гц) дают соответствующие пики поглощения. Резонансный характер может иметь также и дислокационное поглощение в кристаллах. Все эти особенности поглощения УЗ в твёрдых телах обусловлены взаимодействием УЗ-вых и гиперзвуковых волн с внутренними возбуждениями в твёрдых телах. Возникновение же такого взаимодействия связано с тем, что средние и высокие УЗ-вые частоты становятся сравнимы с характерными частотами процессов в веществе на молекулярном и атомном уровне, а длины волн сравнимы с параметрами внутренней структуры вещества. Последнее обстоятельство объясняет также увеличение рассеяния упругих волн на УЗ-вых частотах, наблюдаемое в микронеоднородных средах, в поликристаллич. телах сечение рассеяния на неоднородностях возрастает, если их размеры становятся порядка длины волны.. Связь характера распространения УЗ и, в частности, его высокочастотной области — гиперзвука — со структурой вещества и элементарными возбуждениями в нём является одной из важнейших особенностей УЗ-вых волн. Она позволяет судить о строении вещества на основании измерений скорости и погло- [c.11]

Большое влияние на величину коэффициента рассеяния в средах оказывает соотношение среднего размера неоднородностей и среднего расстояния между неоднородностями с длиной волны ультразвука. В металлах параметр среды, влияющий на рассеяние,— средний размер кристаллитов D. При коэффициент бр пропорционален (рэлеевское рассеяние) (рис. 1.10). Общее затухание определяют в этом случае формулой [c.34]

В этом случае на фоне сигналов структурных помех на экране дефектоскопа практически иевозможно отличить эхо-сигналы от дефектов. Изменение параметров контроля, основанное на полученных в работе [39] аиалитических зависимостях между амплитудами полезных сигналов и структурных помех, не обеспечило существенного повышения отношения сигнал — помеха. Это связано с тем, что расчет уровня структурных помех проводили для следующих условий объемной реверберации (рассеяние ультразвука на равноосных зернах) с учетом первичного рассеяния длительность рассеяния отдельными зернами равна длительности излучаемого импульса рассеяние считается равномерным по всем направлениям. При этом не учитывается повторное рассеяние УЗ-волн. Такое приближение допустимо лишь в случае контроля сравнительно мелкозернистых материалов, когда средний размер зерна D значительно меньше длины УЗ-волны к. [c.345]

Рассеяние ультразвука на неровной поверхности зависит от параметра Рзлея Рц = 2консо Ь, где к-—волновое число он-—среднеквадратическое отклонение высоты неровностей б — угол падения на дефект. Анализ реальных трещин сварных соединений показал, что в зависимости от причин, их породивших, они относятся либо к гладким с малым параметром Рэлея, либо имеют большие неровности, тогда параметр Рэлея велик. В первом случае обратное отражение от трещины мало, а во втором дефект довольно хорошо выявляется совмещенным преобразователем при наклонном падении. Иногда вместо он вводят рь — средний радиус кривизны неровностей. Соответствующий измененный параметр Рэлея лучше характеризует шероховатость дефекта с точки зрения рассеяния ультразвука. [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...