Упругие свойства некоторых сред

Среда	Сl, 10^3 м/c	Ct, 10^3 м/c	ρ, 10^3 кг/м^3
Al	6,35	3,08	2,7
Be	12,8	8,71	1,82
Вольфрам	5,18	2,87	19,3
Дюралюминий	6,25÷6,35	3,1	2,7÷2,8
Fe	5,91	3,23	7,8
Латунь	4,43	2,12	8,5
Cu	4,72	3,72	8,9
Ni	5,63	2,96	8,8
Олово	3,32	1,67	7,3
Сталь углеродистая	5,92	3,28	7,8
Zn	4,17	2,41	7,1
Чугун	3,5÷5,6	2,2÷3,2	7,2
Аральдит	2,5	1,1	1,18
Стекло органич.	2,65÷2,73	1,12÷1,13	1,18
Полистирол	2,37	1,12	1,1
Текстолит	2,6	-	1,2÷1,3
Вода	1,49	-	0,998
Масло трансформат.	1,38÷1,4	-	0,9÷0,92
Керосин	1,295	-	0,825
Воздух	0,331	-	1,3·10^-3

Типы волн.

В зависимости от упругих свойств сред в ней могут возникнуть УЗ волны различных типов, отличающихся направлением смещения колеблющихся частиц и скоростью распространения.

1. Объемные волны - (продольные, поперечные)

2. Поверхностные волны – (волны Рэлея, головные волны) распространяются вдоль свободной границы твердого тела.

3. Нормальные волны – (волны Лэмба, волны Похгаммера) – существуют в ограниченных твердых телах, поперечные размеры которых соизмеримы с длиной волны λ.

1. Головные волны.

Головные волны – это продольные волны вдоль поверхности (Рис.4.1)

Свойства головных волн:

1. Быстро ослабляются с расстоянием, так как в каждой точке поверхности порождают поперечную волну.

2. Распространяются расходящимся пучком

3. Чувствуют дефекты подповерхностные, хорошая чувствительность на глубине 4 - 10 мм.

Рис.4.1 Головная волна

4. Головная волна возбуждается при α = α_{кр 1}

5. Скорость головной волны равна скорости продольной волны.

Сг = Сl

(4.1)

Для излучения и приема головных волн применяются раздельно- совмещенные ПЭП.

Головные волны применяются для контроля сварных швов на дефекты под валиком усиления, для выявления дефектов под наплавкой.

2. Релеевские волны.

Релеевские волны – могут распространяться вдоль границы твердого полупространства с вакуумом, жидкостью или газом. Представляют собой комбинацию продольных и поперечных волн, вследствие чего частицы в релеевской волне совершают движение по эллиптической траектории (Рис.4.2)

Рис.4.2 Релеевская волна

Волны Релея быстро затухают с расстоянием, поэтому дефекты на глубине, большей длины волны λ, не выявляются (Рис.4.3)

Рис.4.3 Затухание волн Релея с расстоянием

Формулы для определения волны:

CR = 0.9·Сt

CR =

(4.2)

где ν – коэффициент Пуассона,

С_t –скорость поперечной волны.

Релеевская волна при натыкании на капельки воды переизлучается. Волна чувствует шероховатости, масла, а отсюда следует, что контакт с поверхностью должен быть сухим.