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標題: 為什么橫波強度高于縱波 [打印本頁]
      

      
作者: 無事可作    時間: 2012-8-3 17:31
      
標題: 為什么橫波強度高于縱波
      求教，對于同一組探頭，為什么橫波強度高于縱波？這個物理原理是什么，雖然暫時與檢測工作無關，但很想知道。
      
作者: NDT小學徒    時間: 2012-8-3 21:33
      
不對，同樣的條件下，縱波的穿透力遠大于橫波。
      
作者: jzxxs    時間: 2012-8-4 09:21
      
他說的對，橫波聲壓高于縱波。如果探頭聲場中既有縱波，又有橫波，則屏幕上橫波的波幅將遠高于縱波。為什么呢？我也想不通。
      
作者: 李濟科    時間: 2012-8-4 17:29
      
這個問題,提得很好,很重要.TOFD工件中的聲場，就是橫波與縱波同時存在，而且橫波的聲強大得多。原因是什么，不清楚。希望得到答案.
      
作者: NDT小學徒    時間: 2012-8-4 18:13
      
記憶中好像是橫波比縱波指向性更好，能量更集中。。  但是相同條件下，縱波的穿透力大于橫波這一說。。。。我記錯了？
      
作者: NDT小學徒    時間: 2012-8-4 18:36
      
會不會是這樣呢？(本人愚笨，瞎猜的，各位老師不要笑我)因為橫波比縱波指向性好，能量更集中，所以，當探頭聲場中同時存在縱波與橫波時，橫波由于比縱波能量集中，所以波幅要高于縱波。。。至于相同條件下縱波的穿透力大于橫波，我確信我沒有記錯。。。    接下來我繼續瞎猜，(各位老師不要笑我，我才剛剛中專畢業，經驗不足)，由于縱波和橫波是兩種不同的波，所以，即使橫波聲強大于縱波時，穿透力仍有可能不及縱波。。。(自圓其說，呵呵)
      
作者: 無事可作    時間: 2012-8-4 20:05
      
縱波穿透力強是因為其波長較長，相對同種材質，縱波衰減小的原因吧。但縱波聲強為什么強于橫波一直想弄清楚，為什么呢。
      
作者: NDT小學徒    時間: 2012-8-4 21:14
      
我也不知道了，我上面都是瞎猜的。
      
作者: furulong    時間: 2012-8-6 08:52
      
儀器上顯示的橫波比縱波強，說明橫波的聲壓比縱波的聲壓要強，而聲壓的定義是某一介質在交變振動時的某一瞬間所具有的壓強與沒有聲波存在時該點的靜壓強之差。從字面上看，只能說是橫波傳播時質點振動的壓強要比縱波傳播時質點振動的壓強大，這可能是一個原因；聲強I=P^2/Z，P為聲壓，Z為聲阻抗，而Z=pc，p為密度，c為聲速，可見聲強與聲壓、聲阻抗有關，很明顯，橫波的聲阻抗比縱波的聲阻抗要小很多，因此橫波的聲強要大很多，這可能又是一個原因。
      
作者: allen_hay    時間: 2012-8-6 08:58
      
貌似這個只與波的入射角度有關，如果是縱波檢測，則存在三個波型轉換過程，一是從楔塊到鋼的有機玻璃/鋼界面，本質是縱波斜入射的透射波波型轉換，一般TOFD檢測時入射角約為十幾度；二是縱波斜入射到工件底面，即縱波在鋼/空氣界面上的斜入射，一般TOFD檢測時入射角約為五六十度；三是一過程中產生的橫波斜入射到工件底面，即橫波在鋼/空氣界面上的斜入射，一般TOFD 檢測是入射角約為二三十度。這三個過程均有能量的重新分配，具體得到的強度是與幾個過程都有關系。教材上只提到縱波及橫波斜入射到鋼/空氣界面上時的波型轉換聲壓反射率，其與角度關系很大。有機玻璃/鋼界面上的聲壓透射率曲線我也沒有見過。
      
作者: 李濟科    時間: 2012-8-6 16:36
      
 本帖最后由 李濟科 于 2012-8-6 16:39 編輯 
      

      
    特壓《超聲檢測》教材2008版第43頁,聲波傾斜入射，圖2—46 有機玻璃/鋼的聲壓往復透過率 ,  在入射角αL為27.6度的左側(即鋼中折射縱橫波同時存在時)，聲壓往復透過率TLL(折射縱波)，較TLs(折射橫波)高 。這與我們討論的問題結論相反。 
      
作者: allen_hay    時間: 2012-8-7 09:32
      
找到李老師說的曲線了，書上的曲線應該不會有錯誤，所以就需要明確一下我們所談論的問題，有兩種可能：
      
1。我們純討論鋼中的所有橫波分量與縱波分量的能量問題。這時候我們需要嚴格按照曲線上所示的透射及反射率對其進行計算，計算出來結果是什么樣就是什么樣，而不是我們所說的橫波能量一定比縱波強。
      
2。我不知道我是不是理解對了樓主的意思，我們就實際TOFD檢測而言，波型轉換部分的底面波比縱波部分的底面波強，其最主要原因在于縱波底面波接收到的是L-L信號，而波型轉換部分接收到的是L-S信號及S-L兩個信號，所以疊加后一般較高，至于是不是一定就高，那也得按照角度進行透射率及反射率的計算，結果以計算為準。
      
當然，這里不涉及衰減及頻率變化等細節因素。
      
作者: 無事可作    時間: 2012-8-7 19:42
      
 本帖最后由 無事可作 于 2012-8-10 21:27 編輯 
      

      
感謝大家的回答，讓我受益非淺，我又請教單位的一些同事，他提到聲阻抗的影響非常大。橫波聲速約為縱波的一半，即橫波聲阻抗出僅為縱波聲阻抗的一半。雖然從教材圖2-46看，鋼內縱波聲壓大于橫波，但聲強是聲壓的平方除以聲阻抗，受此影響，橫波聲強大于縱波。
      
而TOFD中的波型轉換信號實際為一半縱波一半橫波，因為也應該大于縱波信號。
      
希望大家指正。謝謝
      
作者: 周小夢    時間: 2012-8-7 19:53
      
橫波的指向性好，
      
作者: 無事可作    時間: 2012-8-7 20:00
      
這里和指向沒有關系，僅就是波高即聲強而言
      
作者: 李濟科    時間: 2012-8-8 16:09
      
 本帖最后由 李濟科 于 2012-8-9 17:03 編輯 
      

      
樓主:請注意，波高不代表聲強，而代表聲壓(正比于聲壓)！而且，我認為，這個問題，討論到現在，似乎遠沒有解決！因為樓主關于一半轉為橫波......的說法，太籠統，應明確這是涉及折射能量分配問題，還是聲壓分配問題，一半一半之說，有什么試驗依據？此外，聲壓和聲強都有單位面積的概念，這個問題和聲束擴散，可能也有關系，......希望感興味的朋友繼續討論，能做些試驗，則更好！！！
      
作者: 煙消ゞ雲散.    時間: 2012-8-9 21:25
      
 本帖最后由 煙消ゞ雲散. 于 2014-1-17 20:34 編輯 
      

      
       超聲波的強度跟其波長有很大關系，波長越短聲強高，波長越長聲強就低，橫波的波長比縱波短所以橫波強度就比縱波高。但超聲波波長越短在介質中傳播時衰減越快，這一點在奧氏體材料超聲波檢測時就很好的體現出來，奧氏體晶粒粗大，如果使用高頻探頭（波長短）聲強高，但其衰減就很快，導致穿透力低，所以檢測奧氏體材料時要使用低頻探頭。
      
      超聲波在介質中傳播，在介質品粒表面會產生反射和衍射（繞射），橫波波長短在介質晶粒表面易產生反射，其衰減就大，縱波波長較長，在介質晶粒表面易產生衍射，所以衰減就會小。
      
作者: 無事可作    時間: 2012-8-10 21:26
      
我確實犯一個錯誤，波高代表的聲壓，并非聲強，TOFD橫波波幅高于縱波，并不代表反射波橫波波幅高于縱波，
      
但教材中2-46的圖中，僅代表往復透射率，也不能代表反射波聲壓的情況，具體到對于一個同樣的一個缺陷，反射波聲壓情況和衍射波聲壓情況，確實需要一定的實驗數據。在考慮到材質衰減情況就更加復雜了。
      
作者: Endlesslove    時間: 2012-8-24 09:56
      
{:soso_e179:}
      
作者: 李樂    時間: 2013-1-18 10:37
      
學無止境啊
      

      
作者: 王海浪    時間: 2013-1-20 16:50
      
{:soso_e163:}
      
作者: 魏鵬    時間: 2013-1-22 09:15
      
{:soso_e163:}
      
作者: 糟老頭子    時間: 2013-1-22 21:22
      
聲壓的大小應和角度，波形都有關系。等有空做個試驗看看
      
作者: 小趙強    時間: 2013-8-6 09:23
      

      煙消ゞ雲散. 發表于 2012-8-9 21:25
      
超聲波的強度跟其波長有很大關系，波長越短聲強高，波長越長聲強就低，橫波的波強比縱波短所以橫波 ...

      
老師您好，今天我剛好看題庫，超聲波選擇題1.37這個題目，i題目是頻率相同的情況下，在粗晶材質中哪個波的穿透能力更強， 題庫答案是選擇的 縱波？   您說的波長越短衰減越厲害，是因為對同種波而言，波長越短也就是說頻率越大，而頻率越大才會導致衰減厲害 我不太明白 ，既然頻率相同衰減也該相同 為什么縱波穿透力強呢？
      
作者: 為人民服務    時間: 2013-8-12 11:40
      
愚見：TOFD探頭是小直徑，縱波發散，而橫波相對集聚，所以橫波能量相對較大
      
作者: gongcg    時間: 2013-8-16 17:23
      
可以做一個實驗看看是不是這種情況，定量的去討論，我想了一下可以用半圓試塊或者CSK-1A的R100弧，用縱波斜探頭去打R100。縱波斜探頭里面既有縱波也有橫波。同聲程下看看有什么區別。
      
或者進一步討論，看看兩波高相等的時候，聲程差是多少。
      
作者: 黃_延飛    時間: 2013-8-21 08:14
      
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作者: 假面    時間: 2013-12-27 15:16
      
{:soso_e163:}
      
作者: 祝你開心    時間: 2014-1-2 10:16
      

      小趙強 發表于 2013-8-6 09:23
      
老師您好，今天我剛好看題庫，超聲波選擇題1.37這個題目，i題目是頻率相同的情況下，在粗晶材質中哪個波 ...

      
請注意，是“同種波”，橫波和縱波是不同種波。
      
對于同樣的 5MHz 來說，縱波聲速5920，橫波為3230，那么算出來縱波波長是5.92/5=1.18mm，橫波波長為3.23÷5=0.65mm。
      
因而即使是相同頻率，不同波型波長差異還是很大的。
      
頻率和波長的反比例關系是建立在同種波波速一定的情況下的。
      
作者: 阿東    時間: 2014-1-7 13:25
      
不錯,學習了.




      

      

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