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第一章 超 声 波 检 测 1. 1 超声检测的基础知识 描述超声波的基本物理量 超声波的产生依赖于做高频机械振动的“声源”和传播机械振动的弹性介质，所以机械振动和波动是超声检测的物理基础。 描述超声波波动特性的基本物理量有： 声速c、频率f、波长λ、周期T 、角频率ω。其中频率和周期是由波源决定的，声速与传声介质的特性和波型有关。 这些量之间的关系如下： 超声检测的基础知识 超声波的特点 超声波波长很短，这决定了超声波具有一些重要特性，使其能广泛应用于无损检测。 1) 方向性好 超声波具有像光波一样定向束射的特性。 2）穿透能力强 对于大多数介质而言，它具有较强的穿透能力。例如在一些金属材料中，其穿透能力可达数米。 3）能量高 超声检测的工作频率远高于声波的频率，超声波的能量远大于声波的能量。 4）遇有界面时，将产生反射、折射和波型的转换。利用超声波在介质中传播时这些物理现象，经过巧妙的设计，使超声检测工作的灵活性、精确度得以大幅度提高。 超声检测的基础知识 超声波的分类 超声波的分类方法很多，如图1所示。主要有：按介质质点的振动方向与波的传播方向之间的关系分类，即按波型分类；按波振面的形状分类，即按波形分；按振动的持续时间分类等。其中，按波型是研究超声波在介质中传播规律的重要理论依据，将着重讨论。 超声检测的基础知识 超声检测的基础知识 1） 超声波的波型 超声波的波型指的是介质质点的振动方向与波的传播方向的关系。按波型可分为纵波、横波、表面波和板波等。 （1） 纵波。介质中质点的振动方向与波的传播方向相同的波叫纵波，用L表示(见图1-2)。介质质点在交变拉压应力的作用下，质点之间产生相应的伸缩变形，从而形成了纵波。纵波传播时，介质的质点疏密相间，所以纵波有时又称为压缩波或疏密波。 超声检测的基础知识 超声检测的基础知识 （2） 横波。介质中质点的振动方