超声波检测-计算题类型汇总.pdf

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1、超声检测计算题类型及例题超声检测计算题类型及例题20152015年年99月月11、波长、频率和波速C＝f2例题1（1.1）铝（A1）的纵波声速为6300m/s，横波声速为3100m/s，试计算2MHz的声波在铝（A1）中的纵、横波波长？解：已知CL=6300m/s,Cs=3100m/sf=2×106Hzλ=C/f纵波λL=CL/f=63×106/2×106=3.5（mm）横波λs=Cs/f=3.1×106/2×106=1.55（mm）32、声阻抗ZC4例题2甘油的密度为1270kg/m3，纵波声速为1900m/s，试计算其声阻抗？解：已知CL=1900m/s＝

2、1.9×103m/s,ρ=1270kg/m3=1.27×103kg/m3Z=ρC=1.9×103×1.27×103=2.4×106kg/m2s53、波高比的分贝值H20lg1H264、声压反射率t和声压透射率ZZr21ZZ212Z2tZZ217例题3不锈钢与碳素钢的声阻抗约差1%，试计算超声波由不锈钢进入碳钢时，复合界面上的声压反射率。解：设碳钢的声阻抗Z=1，则不锈钢钢的声阻抗Z=1-1%=0.99不84、声压往复透射率（1.16、5.9、5.11）4Z1Z22T1r往2(ZZ)12在底面全反射的情况下，声压往复透射率与声强透射率在数值上相等P

3、38ZZ2r'32T(1r)r'往ZZ3294、声压往复透射率（波高比）底面回波与界面回波dB差值2T1r20lg20lgBSrr'2'Tr(1r)r20lg20lgBSrrzz'32rzz3210例题从钢材一侧探测刚钛复合板，已知Z1=46×106kg/m2·S，Z2=1.5×106kg/m2·S，Z3=27.4×106KG/m2·S求**a.界面声压反射率**b.底面声压反射率**c.界面回波与底面回波dB差***d.如将钛底面浸在水中，问此时的界面回波与底面回波差多少dB？解：Z-Z27.4-4.6钛钢r===0.25－Z+Z2

4、7.4+4.6钛钢22T=1-r=1-0.25=0.9375r0.25Δ=20lg=20lg≈-11.46(dB)T0.9375'Z水-Z钛1.527.4－r===0.896－Z+Z1.5+27.4水钛r0.25=20lg＝20lg10.5(dB)'Tr0.93750.896115、折射定律（1.4、1.8－1.9）''sinsinLsinssinsinLLsCCCCCL1L1S1L2S2sinsinCC1212例题：（7.7）采用钢焊缝探伤用的K=1斜探头（CL1=2700m/s，钢Cs=3200m/s）。检验某种硬质合金焊缝（Cs

5、=3800m/s），其实际K值为多大？解：K=1tgβ=1∴β=45O11根据折射定律：sinsin1sinCL1sin2700o1sin450.5966CCCS23200L1S1C3800sinsinS22sinsin0.59660.83972CCCL12700L1S2sin10.938757.1o2K=tgβ=tg57.1o=1.52136、临界角（1.5－1.7）C1L1sinICL2C1L1sinIICS2C1S1sinIIICL114例题：•解：已知钢中CL=5900m/s，CN=3230m/s，水

6、中CL=1480m/s，超声波倾斜入射到水/钢的界面。•③求α1和αII。C1L1sinICL2114800sin14,55900C1L1sinIICS2114800＝sin27.31532307、材料衰减系数[20lg(B/B)]mn2(nm)T反射损失：0.5~1dB(T3N）)P52[20lg(B1/B)6-]22T反射损失：0.5~1dB;6扩散衰减引起的损失(T3N）)168、单一介质纵波波源近场长度2FDSSN417例题：试计算5P14SJ探头，在水中（CL=1500m/s）的指向角和近场区长度？（

7、1.5度；163毫米）解：已知f=5MHz=5×106Hz，D=14mm，CL=1500m/s=1.5×106mm/s，λ=C/f=1.5×106/5×106=0.3（mm)N=（D2/4λ）=142/4×0.3=163（mm)189、半扩散角1sin1.22700DDSS1sin5702a2a1sin5702b2ba或b一定平行于所在的坐标轴面19例题：试计算率f=5MHZ，边长α=13mm的方晶片，在钢中（CL=5900m/s）主声速半扩散角为多少度？解：因为是正方形，不存在a和b的问题6C5.910