Продольные головные волны

Колебания частиц вблизи свободной поверхности ос /ще-ствляются по эллипсу, причем для продольной головной волны большая ось эллипса вытянута вдоль свободной границы под углом 22,9°, отношение амплитуд смещения щ / w 2,37. Для поперечной головной волны большая ось эллипса перпендикулярна свободной поверхности, отношение амплитуд щ l wi = 0,151. [c.49]

Для возбуждения и приема поверхностно-продольных (головных) волн применяют преобразователи только раздельно -совмещенного типа [37], так как большой уровень помех в призме полностью маскирует полезные сигналы при попытках включения преобразователей по совмещенной схеме. Рекомендуют два типа таких преобразователей (рис. 53). Преобразователь, показанный на рис. 53,6, позволяет проконтролировать участок вдоль поверхности протяженностью до 50 мм из одного поло- [c.114]

Термин головная, или ползучая волна вводит в заблуждение, т. к. скорость ее распространения такая же, как у продольной волны. Кроме того, далее будет рассмотрен еще один вид головной волны, которая представляет собой выродившуюся поверхностную волну (см. ниже). Для различия первый вид волн иногда называют продольными головными волнами. [c.50]

Оба типа волн являются так называемыми неоднородными, т. е. поперечно-затухающими, в которых амплитуды частиц уменьшаются в направлении, перпендикулярном направлению распространения. Глубина проникновения волн Рэлея зависит от порядка величины длины волны. Обе волны отражаются от граничных поверхностей на их пути, например от поверхностных трещин, кромок, посторонних включений, и используются для их обнаружения. Волны Рэлея чувствительны к дефектам самой поверхности, например к инородным включениям, цри-ставшей грязи, каплям жидкости напротив, продольные головные волны чувствительны только к дефектам под поверхностью. [c.51]

Продольная головная волна имеет скорость продольной волны . а параллельно поляризованная поперечная волна в пластине — скорость свободной поперечной волны. [c.54]

Выродившаяся, постоянно излучающая волна Рэлея иногда называется блуждающей (головной), однако в отличие от продольной головной волны (раздел 2.5) ее называют рэлеевской головной волной. Ее скорость звука меньше, чем у истинной волны Рэлея, и зависит от отношения радиуса цилиндра к длине волны. [c.60]

ПРОДОЛЬНЫЕ ГОЛОВНЫЕ ВОЛНЫ [c.360]

Давыдова Я. Я. О зависимости амплитуд продольных головных волн, свя- [c.271]

Давыдова Я. И. Изучение на моделях зависимости динамических характеристик продольных головных волн от мощности преломляющего слоя. — Изв. АН СССР, серия геофиз., № 1, 1962. [c.272]

В НК применяют головную волну, возникающую при падении продольной волны на границу твердого тела под углом, равным или несколько большим первого критического. Если поверхность твердого тела свободна (вне участка соприкосновения с преобразователем) или слабо нагружена (контактирует со средой, имеющей низкий характеристический импеданс), то интенсивность этой волны на поверхности тела равна или близка к нулю. Максимум интенсивности соответствует волне, распространяющейся под углом 10—15° к поверхности тела. [c.198]

Оптимальным способом возбуждения головной волны является введение в изделие под первым критическим углом пучка продольных УЗК- Однако даже при нормальном падении такого пучка на поверхность изделия в нем достаточно эффективно возбуждаются головные волны, хотя и существенно меньшей амплитуды. Происходит это за счет неоднородной деформации материала на границах пучка продольных волн. [c.278]

Недостатком РС-преобразователя, показанного на рис. 86, где один из пьезоэлементов, зондирующий изделие по глубине ai, работает в совмещенном режиме излучателя и приемника продольных УЗК, является большая мертвая зона и малая амплитуда сигналов, соответствующих головным волнам, вследствие того, что оба преобразователя расположены параллельно к поверхности изделия. [c.278]

Установка приемника головных волн под углом, средним из первых критических углов для большинства твердых конструкционных материалов со скоростями распространения продольных УЗК 4000—6500 м/с, позволяет в 5—6 раз повысить амплитуду сигнала на его выходе. Еще в 5—6 раз увеличить амплитуду этого сигнала можно, если использовать специальный излучатель для возбуждения го- [c.278]

При строгом решении задачи о возбуждении ультразвуковых волн рассматривают граничные условия, согласно которым упругие напряжения действуют на локальный участок свободной поверхности твердого тела [81]. Установлено, что возбуждаются продольная и поперечная объемные волны, поверхностная и вытекающая волны, а также продольная и поперечные SV- и SH-волны, распространяющиеся вдоль свободной поверхности. В дефектоскопии продольные и поперечные волны вдоль поверхности называют головными. На практике головные волны возбуждают с помощью наклонно падающей продольной волны из внешней среды (призмы) на границу с контролируемым изделием под первым и вторым критическими углами (см. под-разд. 1.2). [c.13]

Расчет коэффициентов прохождения продольной Di и поперечной Dt волн по энергии для границы плексиглас—сталь, рассчитанные по формулам (1.35) и (1.36), представлен на рис. 1.12. В области малых углов падения (О. .. 10°) в стали существует практически только продольная волна. Эту область используют для возбуждения продольных воли раздельно-совмещенными преобразователями. Далее, вплоть до первого критического угла, идет область одновременного существования волн двух типов. Эту область углов в дефектоскопии используют редко. При первом критическом угле наиболее интенсивно возбуждается головная волна. В интервале между первым и вторым критическими углами существует только поперечная волна. Эту область наиболее часто используют в дефектоскопии для возбуждения в контролируемом материале поперечных волн. За вторым критическим углом при определенном угле падения возбуждается поверхностная волна. [c.27]

В этих формулах первый член характеризует головную волну продольного типа, второй — боковую волну поперечного типа. Точно так же записывается суммарное поле для головной поперечной и боковой продольной волн. [c.47]

В формулах (1.53) для нормального и касательного смещения геометрооптический член стремится к нулю, а дифракционный член достигает своего максимального значения. С удалением от поверхности по оси г на расстояния z > (4. .. 6) X и 2 (6. .. 8) Xt дифракционный член становится пренебрежимо малым и смещения в указанных выражениях определяются только геометрооптическим членом, а головная волна полностью переходит в обычную объемную продольную или поперечную волну. [c.47]

Амплитуда головной волны, излученной в обратном направлении, будучи существенно меньше амплитуды волны, распространяющейся в прямом направлении, составляет для продольных и поперечных волн соответственно [c.49]

Начиная от точки л п,т сигнал, соответствующий рефракции в закаленном слое, превалирует над сигналом головной волны. Поэтому амплитудная зависимость полностью определяется параметрами рефракции. Положение х х Для продольных волн выражено нечетко, а для некоторых валков это значение вообще отсутствует. [c.53]

На рис. 1.37, б показаны зависимости амплитуды принятого сигнала поперечных волн от расстояния между преобразователями для четырех валков, полученные при различных частотах и углах ввода ультразвуковых волн. Отметим, что кривые для поперечных и продольных волн существенно различаются. В первом случае нет левой снижающейся ветви. Это следует из законов образования волн дифракции третьего типа, поскольку при излучении под вторым критическим углом головная волна и боковая в верхней среде, являясь поперечными волнами, не фиксируется приемным преобразователем. Кроме того, максимумы для поперечных волн выражены более значительно, чем для продольных волн, что делает предпочтительным их применение при измерении толщины закаленных слоев валков. [c.53]

Изложенный способ решения задачи, в отличие от ранее рассмотренных, позволил получить решение, с достаточной точностью описывающее поле излучения при критических углах падения. В этом случае первый член ряда обращается в нуль и поле определяется дифракционной волной. При первом критическом угле вдоль поверхности распространяется головная волна, т. е. продольная волна, которая в каждой точке свободной поверхности порождает боковую поперечную волну, идущую под третьим критическим углом а = ar sin ( j/ j). При втором критическом угле падения вдоль поверхности распространяется поперечная поверхностная волна, которая порождает неоднородную (т. е. быстро затухающую с глубиной) продольную волну. [c.87]

Некоторые отечественные толщиномеры группы Б имеют автоматическую настройку на скорость ультразвука. Для этого используют головную волну, которая возникает и распространяется вдоль поверхности изделия одновременно с излучением продольной волны в изделие. Преобразователь снабжают дополнительным приемным пьезоэлементом, расположенным на постоянном расстоянии (базе) от излучателя. Время распространения головных волн на этой базе пересчитывают в скорость звука. Найденное значение вводят в блок индикатора, который указывает значение толщины в миллиметрах. Прибор одновременно можно использовать как измеритель скорости продольных волн. [c.407]

На рис. 76 показана выявляемость дефектов (плоскодонных отверстий диаметром 4 мм) эхо-методом с помощью РС-искателя, излучающего головные волны в зависимости от глубины их залегания (р=27°30 /=2 МГц 2а=18 мм). Одновременно с сигналом от отверстия фиксировался сигнал от торца (показан штриховой линией). Как видно из графика, максимум потока энергии волны находится на некоторой глубине. Дефекты на самой поверхности изделия не выявляются. Это объясняется тем, что продольная волна не может обеспечить граничного условия — равенства нулю нормальных и тангенциальных напряжений на свободной границе (с воздухом), и потому она не выходит на свободную поверхность твердого тела. [c.124]

Если продольную волну направить вдоль свободной поверхности тела, то при взаимодействии с последней в ней появляется головная волна, распространяющаяся [c.29]

При распространении продольной волны вдоль трещины (рис. 2.9) часть энергии продольной волны в результате взаимодействия с берегами трещины переходит в две головные волны, которые в свою очередь излучают по обе стороны от трещины боковые волны под углом (для стали 33,5° к нормали трещины). При обратном ходе продольной волны вновь излучаются дифракционные волны, которые могут быть приняты приемным преобразователем /, но уже под углом а=90°—33,5°=56,5° к нормали поверхности. Поскольку головные волны не реагируют на валики усиления шва и другие неровности, то благодаря этому их успешно применяют при контроле подповерхностных дефектов, расположенных на глубине (3. ..4)Х. [c.31]

Любая волна, падая на трещину и касаясь ее краев, порождает два типа краевых дифракционных волн — поле продольных и поле поперечных волн (рис. 2.27). Если луч падает под третьим критическим углом к поверхности трещины, то, как было рассмотрено ранее (см. рис. 2.9), образуется дополнительное поле вследствие неоднородных головных волн. Амплитуда дифрагированных лучей существенно меньше амплитуды луча, их порождающего, и в процессе распространения спадает пропорционально в то время как амплитуда падающей волны постоянна. [c.55]

Головную волну можно представить как идущий от излучателя пучок лучей продольных волн. Максимальную амплитуду имеет луч под углом скольжения (угол к поверхности) 12. .. 15°. Амплитуда луча, идущего вдоль поверхности, очень мала и быстро убывает с расстоянием вследствие порождения поперечной волны, распространяющейся под углом, равным третьему критическому (33° для стали). Достигая нижней поверхности, она порождает там головную волну, которую также используют для контроля. [c.200]

Для выявления подповерхностных дефектов применяют головные (продольные подповерхностные) волны, возникающие при наклонном падении УЗК на поверхность изделия под углом, равным первому критическому. Эти волны нечувствительны к неровностям и дефектам на поверхности изделия глубиной до 0,5 мм и достигают максимума чувствительности на глубине 5. .. 10 мм от поверхности. [c.252]

И направление соответствующего луча нельзя рассчитывать по закону синусов. Значение этого максимума максиморума для продольной головной волны при первом критическом угле приблизительно на 10 дБ больше, чем для поперечной головной волны при втором критическом угле. [c.88]

На рис. 2.8 показана схема распространения головных и боковых волн в плоскопараллельном образце. На границу призма —сталь падает продольная 1 волна, которая вдоль поверхности стального образца распространяется в виде головной продольной волны LiL2. Последняя в каждой точке распространения излучает поперечную боковую волну отходящую в среду II под углом у=агс51п(С2г/С2г). На нижней поверхности образца эта волна переходит в продольную головную волну Ь ЬгТ2Ь2, которая также излучает поперечную боковую волну Ь 1гТ .гТ2. На поверхности образца головные волны порождают в призме приемного преобразователя боковую волну [c.31]

При двухкомпонентной регистрации волн во многих случаях на записях 2-комноненты регистрируется продольная головная волна, соответствующая той же границе, что и зарегистрированная на Х-компоненте обменная волна. Указанные полны иногда регистрируются при одних и тех же пунктах взрыва, а иногда на нагоняющих системах, причем наиболее уверенно головные продольные волны выделяются на записи, когда они зарегистрированы в качестве первых волн. Поскольку изменение с расстоятюм амплитуд волн и РРР различно, то можно ожидать, что графики отношення амплитуд этих волн будут обладать некоторыми характерными особенностями, которые позволит определить природу запредельной обменной волны. [c.143]

В частности, целесообразно использование продольных и головных волн для реализации автокалибрующегося толщиномера, что объясняется точным равенством скоростей распространения этих волн и одинаковой простотой их [c.276]

Наиболее приемлемой для практики является конструкция трехэлементного РС-преобразователя (рис. 87), обеспечивающая минимальную мертвую зону. В этой конструкции для из--лучения и приема продольных УЗК при зондировании изделия по толщине используется обычный РС-преобра-зователь, в который входят излучатель головных и продольных волн (/), приемник продольных волн (2), приемник головных волн (3). [c.279]

В сейсмоакустике [72] насчитывают восемь типов образования дифракционных полей в плоскости, перпендикулярной границе раздела сред (рис. 1.29, а—з) четыре типа—для падающей продольной волны и четыре — для падающей поперечной волны. При этом головные — боковые волны образуются лучами, падающими под первым, вторым и третьим критическими углами. Головная волна, связанная непосредственно с границей раздела, [c.45]

Задачи дифракции третьего типа решаются по общей схеме, приведенной выше. Решение отыскивается в виде разложения в интеграл Фурье по плоским волнам методом перевала [37, 57]. Особенность расчетов состоит в том, что, поскольку головная волна является результатом взаимодействия нормальной (щ, Ut) и касательной (auj, wt) составляюш,их смещения в волне-, решение получают отдельно для каждой составляющей с последующим суммированием их. Кроме того, поскольку головная продольная волна сама по себе существовать не может и в каждой точке распространения переизлучает боковую поперечную волну, результирующее смещение на поверхности представляет собой сумму смещений [c.47]

При излучении продольных волн, как показано ранее, вдоль берегов трещины образуется головная волна, которая излучает по обе стороны от трещины поперечные боковые волны (см. рис. 5.37, а) под углом а ar sin tj i), унося энергию донного [c.265]

В канале схемы зеркального эхо-метода используют ПЭП типа ИЦ-52 с переменным углом ввода (см. гл. 3), что позволяет при постоянной базе (максимальное расстояние между ПЭП равно 250 мм) контролировать швы толщиной до 250 мм. Как и в установке ИДЦ-12, акустические блоки размещены в металлическом корпусе для создания локальной иммерсионной ванны. Акустический блок укреплен на специальном манипуляторе с возможностью его полного разворота в плоскости, параллельной продольной оси сосуда, а также самоустановки на контролируемой поверхности. Благодаря этому можно произвольно ориентировать плоскость прозвучивания и легко, вручную, перестраивать акустическую систему. Электронный блок имеет шесть автономных каналов. Два резервных канала предусмотрены для контроля подповерхностного слоя раздельно-совмещенными ПЭП с использованием головных волн. Все каналы, кроме канала ЗЭМ, снабжены специально разработанной системой временной автоматической регулировки чувствительности (ВАРЧ), компенсирующей затухание звука. Каждый из каналов имеет выход на осциллогра- [c.386]

Рис. 9,19. Схемы прозвучиваяия образцов при испытаниях па усталостную прочность а — продольными волнами 6 — поверхностными волнами в — головными волнами j — по изменению донного сигнала

Для того чтобы в изделие проходили волны только одного типа, угол падения (наклона призмы) делают либо небольшим (при этом поперечные волны практически не возбуждаются), либо в интервале между первым и вторым критическим углами. В этом случае при переходе из призмы в изделие излучаемые пьезопластиной продольные волны трансформируются в поперечные. Для пары оргстекло - сталь эти условия выполняются при углах р < 7° и 28° < р < 58°. Призмы с малыми углами используют обычно в раздельно-совмещенных, а с большими углами - в наклонных преобразователях. Кроме того, призмы с углами 27 и 60° используют для возбуждения головной волны и поверхностной волны Рэлея соответственно. [c.218]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...