【摘要】:与纵波声场一样,由于波的干涉在横波声场中也存在近场区,在近场区中可产生声压的极大、极小值。为了解在试件中横波声场的分布情况,常将入射平面内直径为D的实际纵波声源转换成其轴线与试件中折射横波声束轴线重合、发射的声束全在被检材料中传播的虚构横波声源,如图3.5-58所示。
1.近场影响区长度
斜探头中圆形或矩形压电晶片发射的纵波通过斜楔斜入射到试件界面并在试件中形成横波声场。与纵波声场一样,由于波的干涉在横波声场中也存在近场区,在近场区中可产生声压的极大、极小值。为了解在试件中横波声场的分布情况,常将入射平面内直径为D的实际纵波声源转换成其轴线与试件中折射横波声束轴线重合、发射的声束全在被检材料中传播的虚构横波声源,如图3.5-58所示。
从几何投影关系可知,虚构的横波源是一个长轴为D、短轴为D1的椭圆,而,这虚构的横波源处在试件材料中时,其近场长度Nt可近似表示为
实际声源在斜楔中的声程为L1,将这段声程全折算成钢中的横波声程L2,可得:
由此可得使用斜楔探头时,在试件中的横波近场影响区长度N′t为
N′t=Nt-L2
2.指向性
在XZ2平面内声束对称于轴线,分析计算可求得横波主声束的指向角θ0
对于直径为D的圆盘源:
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对于边长为l的方形源:
在Y1Z1平面内,声束不再对称于轴线,如图3.5-59所示,分析计算可求得主声束的两个指向角θ1和θ2,其中
图3.5-59 Y1Z1平面内的声束指向角
对于直径为D的圆盘源
对于边长为l的方形源
式中 λl1和cl1——斜楔中纵波的波长和速度。
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