无损检测概述与超声检测技术2简化版PPT学习教案.pptx

无损检测是一种重要的工业检测技术，它允许在不损害被检材料或结构完整性的情况下评估其内部质量和性能。超声检测是无损检测的一种方法，它利用高频声波（大于20kHz）进行检测。超声波的主要特征量包括周期、频率、波长和波速，其中频率由震源决定且在传播过程中保持不变。 超声波根据质点振动方向与波传播方向的关系分为三类：纵波（波振动与波传播方向相同）、横波（波振动垂直于波传播方向）以及表面波（如瑞利波）和兰姆波（在薄板中传播的特殊波形）。声波的传播速度依赖于介质的密度、弹性模量和声波类型。例如，纵波在固体、液体和气体中的速度不同，可以通过弹性模量、密度和波松比等参数计算。 声压、声强和声阻抗是描述超声波传播的重要概念。声压是声场中某点的压强与静压强之差，声强是单位时间内通过单位面积的声能量，而声阻抗则与介质对声波的传播阻力有关。声波的传播特性包括叠加、干涉、共振、散射和衍射等现象。衍射是指声波遇到障碍物时弯曲的现象，当障碍物尺寸远小于波长时，其对声波传播的影响较小。 超声波在不同介质间的传播会经历反射和透射。反射率和透射率分别表示反射声压与入射声压、透射声压与入射声压的比值，它们与介质的声阻抗有关。能量守恒原理表明，反射率与透射率之和为1。当声阻抗差异较大时，反射率较高，这在检测材料内部缺陷如钢中的气孔或钛合金中的夹杂物时非常有用。 超声波在传播过程中的衰减是由声束扩散、散射和吸收等因素引起的，声压随距离按指数规律下降。AVG曲线是描述超声检测中规则反射体（如平底孔）的回波高度与距离及缺陷当量尺寸关系的标准曲线，有助于评估缺陷的大小。通用AVG曲线通过归一化处理，适用于不同规格的探头，简化了缺陷尺寸的估算。 无损检测中的超声检测技术利用超声波的物理特性，如频率、传播速度和衰减，来探测材料内部的结构和缺陷，广泛应用于制造业、建筑业以及航空航天等领域，是确保产品安全和质量的重要手段。