人生箴言天道酬勤！也許你付出了不一定得到回報，但不付出一定得不到回報。滴水穿石不是靠力，而是因為不舍晝夜！1、什么是軌距？直線標準軌距是多少？復習2、五種無損檢測方法是什么？答：鋼軌頭部踏面下16mm范圍內(nèi)兩股鋼軌工作邊之間的最小距離，1435mm答：射線；磁粉；滲透；渦流；超聲波1、認識鋼軌探傷儀GCT-8C1.主機2.標記鍵3.推手4.推手緊固絲5.水閥6.翻板掛鉤7.橡膠輪8.探頭及探頭架9.水刷10.抬手11.工具箱12.俯仰緊固螺絲13.旋轉(zhuǎn)緊固絲14.翻板15.側(cè)輪16.尼龍輪17.抬手18.主機固定絲

第一節(jié)超聲波及產(chǎn)生一、機械波的產(chǎn)生1.物體或質(zhì)點在某一平衡位置附近作往復運動，這種運動狀態(tài)就叫做機械振動，簡稱振動。2.機械波：機械振動在彈性介質(zhì)中的傳播。3.彈性介質(zhì)：產(chǎn)生彈性形變的介質(zhì)。機械波產(chǎn)生條件：一.有作機械振動的振源；二.有能夠傳遞機械振動的彈性介質(zhì)。例如鐘擺的運動，彈簧振子的運動，以及弦線和一切發(fā)聲體的運動等。振動和波動是物質(zhì)的基本運動狀態(tài)。所以，在超聲檢測中，進行有關振動的分析時，常用彈簧振子作為基本分析模型。超聲波：頻率高于20000赫茲的機械波稱為“超聲波”。產(chǎn)生：原則上凡是能將其他形式能量轉(zhuǎn)換成超聲振動方式能量的方法都可以產(chǎn)生超聲波，如機械方法、熱效應法、磁伸縮法和電磁聲法，在超聲波探傷中應用最廣的是利用某些壓電材料（石英、鋯鈦酸鉛等）的壓電效應，來實現(xiàn)超聲波的發(fā)生和接收。二、波動波動簡稱波，它是振動或振蕩在物體或空間中的傳播；振動是產(chǎn)生波動的根源。波形：以質(zhì)點振動方向與波傳播方向的相對關系來表征的在介質(zhì)中傳播的波的類型。波動是振動的結(jié)果，是物質(zhì)的基本運動形式之一。波動可分稱兩大類，一類是機械波，另一類是電磁波。兩者有很大的本質(zhì)區(qū)別，不可混淆。機械波與電磁波的區(qū)別區(qū)別機械波是機械振動在彈性介質(zhì)中引起的波動過程。例如水波、聲波、超聲波等。電磁波則是電磁振蕩所產(chǎn)生的變化電場和變化磁場在物體中或空間(如真空)的傳播過程，如無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線等。1、機械波動的條件機械波的產(chǎn)生除了需要振動波源，還必須有傳播波動的彈性介質(zhì)。彈性介質(zhì)是相互間由彈性力連系著的質(zhì)點所組成的物質(zhì)，例如超聲檢測的大量金屬及非金屬固體工件，自然界中的其他液體和大多數(shù)氣體等。質(zhì)點通過相互間彈性聯(lián)系，就可將振動能傳輸?shù)阶銐蜻h，這就是波動過程。超聲波聲波歸屬于機械振動范疇。因此，產(chǎn)生超聲波的條件：(1)要有產(chǎn)生高頻機械振動的聲源；

(2)要有傳播超聲波的彈性介質(zhì)。2、波動方程描述介質(zhì)中質(zhì)點相對于平衡位置的位移隨時間變化的方程稱為波的波動方程。波動方程式也可寫成：

y=Acos（ωt-kx）波動方程的物理意義：(1)當距離x一定時，位移y僅為時間t的函數(shù)。這時波動方程表示x處振動情況；(2)當時間t一定時，位移y是距離x的函數(shù)。這時波動方程表示某一時刻同一波線上各質(zhì)點的位移情況；(3)當t和x都變化時，波動方程表示在任意時刻波線上任意一點的位移情況，k=ω/c為波數(shù)，波速也稱相位速度。例題1:下列說法不正確的有（）

A.聲波在空氣中傳播時是縱波，在水中傳播時是橫波

B.波不但傳遞能量，還能傳遞信息

C.質(zhì)點振動的方向總是垂直于波傳播的方向

D.一切機械波的傳播均需要介質(zhì)A、C例題2：區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是（）

A.質(zhì)點沿水平方向還是豎直方向振動

B.波沿水平方向還是豎直方向傳播

C.質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向是相互垂直還是在一條直線上

D.波傳播距離的遠近C三、描述波的主要物理量學習目標

1.理解波長、頻率和波速的含義。

2.會用v＝λ/T=λf

解決相關問題。

3.知道波速由介質(zhì)本身決定。

4.注意波動的周期性與多解問題。在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰的質(zhì)點間的距離叫做波長．波長通常用字母λ表示．1、波長介質(zhì)中各質(zhì)點振動的頻率都等于波源的振動頻率，我們把這個頻率叫做波動的頻率，通常用字母f表示，單位是Hz．

2、波動的頻率3、波速描述振動在介質(zhì)中傳播快慢的物理量v

公式(所有波）：1、機械波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同的介質(zhì)中傳播速度不同。2、機械波在由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時周期頻率不變，波長、波速均變化。說明：3、不同波形的波，在同一材料中傳播速度各不相同。同一波形的波其傳播速度在不同材料中傳播時，波速不同。4、在同一介質(zhì)中，當改變頻率時，只改變波長，波速不變。例題1下圖所示是一列簡諧波在某一時刻的波形圖象，下列說法中正確的是（）A.質(zhì)點A、C、E、G、I在振動過程中位移總是相同的B.質(zhì)點B、F在振動過程中位移總是相等的C.質(zhì)點D、H的平衡位置間的距離是一個波長D.質(zhì)點A、I在振動過程中位移總是相同的，它們的平衡位置間的距離是一個波長BC例題2、關于v=fλ和v=λ/T說法正確的是（

）A．它們適用于一切波（包括電磁波、光波）B．同一列波在傳播過程中，從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時f保持不變。C．由v=fλ可以看出，波速與頻率成正比D．由兩式得出機械波在同一種介質(zhì)中傳播時，波長和頻率成反比，與周期成正比ABD例題3．一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖實線所示，經(jīng)過△t=0.05s后的波形如圖虛線所示。已知△t小于一個周期，則（）A．這列波的波長是4mB．這列波的振幅是0.4mC．這列波的波速一定是20m/sD．這列波的頻率可能是15Hz波可能向右傳，也可能向左傳，又因為△t小于一個周期，所0.05=1/4T或0.05=3/4T解析：由圖可知波長λ=4m，振幅等于0.2m所以頻率f=5Hz或15Hz，由v=fλ可知

v=20m/s或60m/sAD第二節(jié)超聲場及超聲場的特征值超聲場

通常把充滿超聲波的空間部分稱為超聲場。超聲場的形貌隨波源和傳播介質(zhì)的形狀、尺寸等不同而各異，一般以圓晶片輻射聲波來描述超聲場的結(jié)構(gòu)。當晶片在高頻電場作用下產(chǎn)生的振動，經(jīng)耦合向工件輻射時，該波源可看作由無數(shù)的子波在空間發(fā)出球面波，相互疊加形成超聲場的特殊結(jié)構(gòu)。聲源正前方聲能集中的錐形區(qū)稱為主聲束，其中聲軸上的聲能最大，緊靠聲源附近，主聲束周圍的區(qū)域稱為副聲束，副聲束軸線傾斜于晶片表面，能量弱，截面小，且聲壓變化無規(guī)律。一般分為兩個區(qū)域，即近場區(qū)和遠場區(qū)。超聲場主聲束和副聲束第二節(jié)超聲場及超聲場的特征值超聲場：充滿超聲波的空間；超聲波：在NDT領域，用電脈沖激勵超聲換能器的壓電晶片，使其產(chǎn)生機械振動，這種振動形成的波動，在與其接觸的彈性介質(zhì)中傳播，產(chǎn)生超聲波。較為完整的概念定義：超聲波及其在傳播過程中所占據(jù)的空間稱為超聲場。超聲場的特征值：聲壓、聲強和聲阻抗等。

(一)聲壓（P）在介質(zhì)中，無超聲波傳播時介質(zhì)質(zhì)點也會有壓強。如比重為

的液體介質(zhì)中，液面下h處，會有壓強P0＝h

。這稱為靜壓強。聲壓是聲波傳播過程中介質(zhì)質(zhì)點在交變振動的某一瞬時所受壓強P1與靜壓強P0之差即P=P1-P0聲壓是聲波傳播過程中所形成的附加壓強，它相對于無超聲波傳播時介質(zhì)質(zhì)點的靜壓強而言。聲壓的單位是帕斯卡。(二)聲強（I

）定義單位時間內(nèi)在垂直于聲波傳播方向的單位面積上所通過的聲能量為聲強。聲強也稱聲強度，以“I”表示。對于簡諧波也常將一周期中能流密度的平均值作為聲強。平均聲強與頻率的平方成正比。聲強的單位為瓦每平方米。

(三)聲阻抗（Z）

介質(zhì)中任何一點的聲壓和該質(zhì)點的振速之比。

Z＝P/V=ρc在聲壓的表達式P=ρcv中，若同一聲壓，ρc越大，則v越小；反之，聲阻抗越小，質(zhì)點振動速度越大。Z稱為介質(zhì)聲阻抗，是介質(zhì)本身的性質(zhì)，表示介質(zhì)對質(zhì)點振動的阻礙作用，用“Z”表示。聲阻抗能直接表示介質(zhì)的聲學特性，不同介質(zhì)的聲阻抗相差很大。超聲波在不同介質(zhì)的分界處的行為與相關介質(zhì)的聲阻抗有密切的關系。第三節(jié)超聲波的衰減（一）衰減原因：超聲波在均勻介質(zhì)中的衰減主要有以下三個原因：（1）聲束擴散；（2）介質(zhì)顆粒引起的散射；（3）介質(zhì)對波動能量的吸收。超聲波在介質(zhì)中傳播時，隨著傳播距離的增加，超聲波的能量逐漸減弱的現(xiàn)象稱為超聲波的衰減。(二)衰減系數(shù)

材料衰減的測定方法有相對比較法和絕對法兩種。相對比較法通常是在儀器靈敏度相同的情況下，對厚度不同材料的試件測試底面回波高度，或底面回波次數(shù)，或透過波高度。底面回波高，回波次數(shù)多或透過波高，則表示材料衰減小。絕對法則通過測出材料的衰減系數(shù)α值來反映超聲波在不同介質(zhì)中的衰減程度。第四節(jié)AVG曲線

在超聲波探傷中，自然缺陷的形狀、性質(zhì)和方向各不相同，回波相同的缺陷實際上往往相差很大，為此特引進“當量尺寸”來衡量缺陷的大小。在相同的探測條件下，當自然缺陷與某形狀規(guī)則的人工缺陷回波等高時，則該人工缺陷的尺寸就為此自然缺陷的當量尺寸。描述規(guī)則反射體的距離（A）、波幅（V）、當量大小（G）之間的關系曲線稱為距離—波幅—當量曲線，德文稱AVG曲線，英文為DGS曲線，ＡＶＧ曲線可用于對缺陷定量和靈敏度調(diào)整。AVG曲線有多種類型，根據(jù)通用性分為通用AVG和實用AVG；根據(jù)波形不同分為縱波AVG和橫波AVG；根據(jù)反射體不同分為平底孔AVG和橫孔AVG等。第四節(jié)AVG曲線

1、通用AVG曲線以橫坐標表示歸一化距離，縱坐標表示規(guī)則反射體歸一化相對波高，用來描述歸一化距離和歸一化缺陷當量大小的關系曲線，稱為通用AVG曲線。通用AVG曲線可以用來調(diào)整檢測靈敏度和對缺陷進行定量，通用性好，適用于不同規(guī)格的探頭。第四節(jié)AVG曲線

2、實用AVG曲線以橫坐標表示實際距離，縱坐標表示規(guī)則反射體的相對波高，用來描述距離A、波幅V、當量G尺寸之間的關系曲線，稱為實用AVG曲線。實用AVG曲線是由特定探頭實測和計算所得，需要注明探頭的尺寸和頻率。對于垂直線性良好的儀器，回波高度和聲壓成正比，可將AVG曲線直接繪制在儀器示波屏面板上，也稱為AVG面板曲線，其縱坐標表示波高，橫坐標表示距離。利用AVG面板曲線可調(diào)整檢測靈敏度和對檢測中發(fā)現(xiàn)的缺陷定量，比通用AVG曲線方便。小結(jié)

1、機械波（掌握）

2、超聲場及超聲場的特征值（理解）