有錯必糾：直通波可能是近表面傳播的縱波——爬波

hebutszb 先生曾提出下面的問題：

    記得考證的時候，老師說TOFD直通波相當于表面下縱波（爬波），但我不明白爬波是以什么原理沿怎么樣的路徑傳播的。

    當時我以為爬波是一種可以沿曲面傳播的特殊表面波；后來陸續查閱了一些關于爬波的資料，發覺這一認識是不對的。根據現有資料似乎可以這樣認識：

    當縱波折射角(聲軸折射角)β≥80度時，在工件近表面傳播的縱波，是爬波。

    TOFD的聲束折射角雖然通常不大于70度，但直通波的確又是在工件近表面傳播的縱波，所以我認為直通波可能是爬波。

先頂后看~~

真是爬波嗎？要知道TOFD探頭發出的直通波傳輸的距離是比較遠的，輕易就能超過100mm。
而爬波探頭發出的爬波傳不遠，很快就衰減掉，只能傳輸20-30mm。
這是為什么？
描述爬波的數學方程是什么？，

很抱歉，我只是人云而云而已！！！我自己至今弄不清爬波算什么波型，沒見過爬波的數學波動方程，也不會用數理推證的方法來證明：爬波為何爬不遠(或回波聲壓為何與距離的4次方成反比)。請強先生不吝賜教！

      我認為直通波不是爬波，而只是在工件表面下沿最路徑傳播的縱波，其性質（振動方式）就是縱波。
   經翻閱文獻得知：爬波引起的質點振動是縱波和橫波的疊加，因此爬波是入射角等于第一臨界角時折射縱波和橫波的合成，其速度為0.8~0.95倍的縱波聲速（取決于傳播介質）。爬波沿傳播方向很快衰減， 主要是由于縱波在沿表面下傳播過程中不斷的發生向橫波的波形轉換，導致在傳播過程中波幅遞減。
   而TOFD中的直通波在www.ndt.net論壇里，加拿大的Ed Ginzel用5MHz，6mm直徑的TOFD探頭，在玻璃（縱波聲速5979m/S，橫波聲速3700m/S）中做的聲彈試驗進行了解釋。從聲彈試驗的錄像截圖中可以看出，工件中傳播的聲束（包括貼近邊界的聲束）無非是縱波和橫波，并沒有什么爬波。同樣在《Engineering Applications of Ultrasonic Time-of-Flight Diffraction》這本書里，作者對直通波也定義為沿工件表面傳播的縱波。

  

謝謝強先生和hebutszb 先生指教。看來爬波不是直通波，是肯定的了。那么爬波是什么波型呢？似是折射縱波與折射橫波交界處的一種混合型的東西吧？不知這樣理解對否？“在傳播過程中不斷發生向橫波轉換”，這句話，可否理解為：爬波是傳播過程中不斷向橫波轉化的縱波呢？波幅衰減也僅指縱波波幅衰減吧？我一直處在人云我云、稀里胡涂階段！為什么GB/T12604.1-2005沒有爬波這一術語呢？

hebutszb 先生：您好！您的下面說法，恕我不能茍同——
“主要是由于縱波在沿表面下傳播過程中不斷的發生向橫波的波形轉換，導致在傳播過程中波幅遞減。”
因為爬波沿表面下傳播過程不會傾斜入射到更新的表面吧？沒有發生波型轉換的基本條件。不論何處來的文獻，這種說法都可能是概念錯誤！

梁金昆 發表于 2011-8-3 14:43
hebutszb 先生：您好！您的下面說法，恕我不能茍同——
“主要是由于縱波在沿表面下傳播過程中不斷的發生向 ...

    多謝梁老指教，盡信書不如無書，看來還要深入！！

謝謝hebutszb 先生，讓我們在溝通中共同提高吧！學術面前，人人平等。咱們的討論，比勾心斗角干凈！書，不可盡信，又不可不信。您介紹的加拿大專家的實驗結論：工件中傳播的聲束（包括貼近邊界的聲束）無非是縱波和橫波，并沒有什么爬波。就太有價值了，證明了我的推論。受此啟發，最近想寫篇關于爬波的文章。

hebutszb 說的有道理，梁老師的說法似乎不能解釋頭波現象。