超声问答题附标准答案

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1、问答题答案1.1 什么是机械振动和机械波?二者有何关系? 答：物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。机械振动在弹性介质中传播过程称为机械波。振动是产生波动的根源，波动是振动状态的传播。1.2 什么是振动周期和振动频率?二者有何关系? 答：振动物体完成一一次全振动所需要的时间，称为振动周期，用T表示。常用单位为秒(s)。振动物体在单位时间内完成全振动的次数，称为振动频率，用f表示。常用单位为赫兹(Hz)，由周期和频率的定义可知，二者互为倒数，即：T=l/f。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。1.3 什么是

2、波动频率、波速和波长?三者有何关系?答：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数，称为波动频率。用f表示。波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，用C表示。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。同一波线上相邻两振动相位相同的质点间距离，称为波长，用λ表示。由波速，波长和频率的定义可得：C=λf或λ=C/f。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。由上式可知，波长与波速成正比，与频率成反比。当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.4 什么是超声波?产生超声波的必要条件是什么?在超声波检

3、测中应用了超声波的哪些主要性质?答：频率高于20000Hz的机械波称为超声波。产生超声波的必要条件是：(1)要有作超声振动的波源（如探头中的晶片）；(2)要有能传播超声振动的弹性介质（如受检工件）。超声波的主要性质：(1)超声波方向性好；(2)超声波能量高；(3)超声波能在异质界面上产生反射、折射和波型转换；(4)超声波穿透能力强。1.5 什么是平面波、柱面波和球面波?各有何特点?实际应用的超声波类似什么波?答：平面波：波阵面为互相平行的平面的波称为平面波。特点：平面波声速不扩散，平面波各质点振幅是一个常数，不随距离而变化

4、。柱面波：波阵面为同轴圆柱面的波称为柱面波。特点：柱面波声速向四周扩散，柱面波各质点振幅与距离平方根成反比。球面波：波阵面为同心圆的波称为球面波。特点：球面波向四面八方扩散，球面波各质点振幅与距离成反比。实际应用超声波探头的波源近似于活塞波振动，当距离波源的距离足够大时，活塞波类似于球面波。1.6 什么是超声波的分贝概念?用来表示什么?在检测过程中有何实际意义?表示什么? 答：分贝就是两个同量纲声强的比值取对数的十分之一后的结果。用来表示声强级。在实际检测中用分贝值表示反射波幅的相互关系，在超声波的定量计算和衰减系数的测定

5、中，不仅可以简化运算，而且在确定基准波高后，可以直接用仪器的衰减器读数表示反射波相对波高。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.7 何谓超声场?有何特征?超声场的特征值有哪些?简答各特征值定义。答：介质中有超声波存在的区域称为超声场。超声场具有一定的空间大小和形状，只有当缺陷位于超声场内时，才有可能发现缺陷。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。描述超声场的特征量即物理量有声压P、声强I和声阻抗Z。声压(P)：超声场中某一点在某一瞬间时所具有的压强P1与没有超声波存在的同一点的静态压强P0之差，称为该点的声压。P=P1-P0。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。声

6、强(I)：单位时间内通过与超声波传播方向垂直的单位面积的声能，称为声强。声阻抗(Z)：介质中某一点的声压P与该质点振动速度V之比，称为声阻抗，Z=P/V。声阻抗(Z)数值等于介质的密度与介质中的声速C的乘积，Z=ρ·C1.8 什么是波的叠加原理?波的叠加原理说明了什么?答：(1)当几列波在同一介质中传播并相遇时，相遇处质点的振动是各列波引起的分振动的合成。任一时刻该质点的位移是各列波引起的分位移的矢量和。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。(2)相遇后的各列波保持各自原有振动特性（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按各自原有的传播方

7、向继续前进。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。(3)波的叠加原理说明了波的独立性及质点受到几个波同时作用时的振动的可叠加性。1.9 什么是波的干涉现象?什么情况下合成振幅最大?什么情况下合成振幅最小?答：(1)两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波相遇时，由于波叠加的结果，会使某些地方的振动始终互相加强，而另一些地方的振动始终互相减弱或完全抵消，这种现象称为波的干涉。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。(2)当波程差等于波长的整数倍时，合成振幅达最大值。(3)当波程差等于半波长的奇数倍时，合成振幅达最小值。1.10 何谓绕射（衍射）?

8、绕射现象的发生与哪些因素有关?其现象产生的条件? 答：(1)波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物的边缘改变方向继续前进的现象，称为波的绕射（衍射）。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。(2)绕射的产生与障碍物的尺寸Df和波长λ的相对大小有关。(3)Df<<λ时，绕射强，反射弱。Df>>λ时，反射强，绕射弱。Df与