Возбуждение и распространение ультразвуковых волн в телах, ограниченных плоскими поверхностями

Возбуждение и распространение ультразвуковых волн в телах, ограниченных плоскими поверхностямиЕсли пренебречь искажениями, вызываемыми неравномерным распределением пьезосвойств по объему излучателя из-за анизотропии материала и наличием промежуточной прослойки масла между излучателем и средой, то получим картину волнового поля, которая хорошо знакома, так как ее часто приводят в качестве иллюстрации распространения продольных волн в однородной среде. Здесь продольные волны распространяются направленным по оси Z пучком лучей, расходящихся правильным конусом. Рассматриваемая картина является идеальной и в практике ультразвукового контроля не встречается.

Даже если прозвучиваемая среда имеет размеры в направлении Z, во много раз превосходящие длину волны, то волновое поле будет более сложным.

Из механики упругих тел и теории упругости известно, что нормальное приложение силы к плоской поверхности среды вызывает в ней не только деформации сжатия, распространяющиеся в глубь среды в направлении действия силы, но и деформации растяжения на поверхности, направленные перпендикулярно действующей силе. Если импульсы колебаний, передаваемые излучателем в среду уподобить механическим ударам бойка о поверхность, то в. месте удара возникает прогиб поверхности и уплотнение частиц среды.

Частицы поверхностного слоя при этом переместятся в направлении удара (по оси Z), передавая энергию от одной частицы другой, и в среде происходит движение частиц в направлении действия силы. Вместе с тем за счет сил упругости при ударе в поверхностном слое наблюдается поперечное движение частиц в направлении, перпендикулярном удару (перпендикулярно направлению распространения продольной волны).

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

Контроль стройматериалов