ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отражение и преломление УЗК на границе раздела двух сред из "Ультразвуковая дефектоскопия" Законы отражения и преломления ультразвуковых волн аналогичны законам геометрической акустики. [c.60] Если продольная волна, распространяющаяся в некоторой среде I, встречает на своем пути среду II с другими акустическими свойствами, то часть энергии отражается от границы сред, а оставшаяся часть входит в новую среду. При этом отраженные волны распространяются от границы раздела в первой среде, а прошедшие — во второй. [c.60] Пусть плоская упругая продольная волна, распространяясь со скоростью С1 в однородной среде с плотностью р1, доходит до границы со второй средой с плотностью рц и скоростью распространения волны в ней са. Условимся углом а падения ультразвукового луча называть угол, образованный лучом и нормалью к поверхности в точке падения луча. [c.60] Если упругая волна падает перпендикулярно на плоскую границу раздела двух сред (а=0), то часть ее энергии переходит во вторую среду, а часть отражается в первую, причем проходящая и отраженная волны будут того же вида, что и волна падающая, и направлены также перпендикулярно к границе раздела (рис. 25. а). Распределение энергии между отраженной и прошедшей волнами определяется коэффициентами отражения и прохождения. [c.60] Если продольная упругая волна L падает на границу раздела двух твердых сред под углом, отличным от прямого, то отраженная и прошедшая волны преломляются и трансформируются на продольные L L и сдвиговые S S волны, распространяющиеся в первой и второй средах под различными углами (рис. 25, б здесь для простоты показан всего один луч из пучка лучей). На практике для обеспечения падения продольных волн иод углом между пьезоэлементом и контролируемой деталью располагают призму из органического стекла. [c.61] В этом случае угол а между падающим лучом L0 и перпендикуляром MN к поверхности раздела в точке О называется углом падения-, углы Р и y — углами отражения-, углы (3 и y — углами преломления (или углами ввода соответственно продольной и сдвиговой волн). [c.61] При увеличении угла падения а продольной волны L углы риу также увеличиваются и при некотором значении а = акр1 (первый критический угол) преломленные продольные волны распространяются по поверхности, не проникая в глубь среды П (рис. 25, в). При дальнейшем увеличении угла падения до кр и (второй критический угол) по поверхности распространяются преломленные сдвиговые волны (рис. 25, г). [c.61] Свойства упругих волн используют при конструировании наклонных преобразователей для контроля изделий сдвиговыми и поверхностными волнами. В них УЗК преломляются с помощью клинообразной призмы, изготовленной из органического стекла, играющей роль среды I, а средой П является контролируемое изделие. [c.61] Рассмотренные случаи отражения и преломления лучей упругих волн справедливы только для плоских и гладких (зеркальных) поверхностей соприкасающихся сред. Если поверхности раздела имеют неровности, высота которых превыщает 0,05—0,1 Я, то наблюдается диффузное отражение и преломление, что приводит к искажению звукового поля отраженных и прощедщих волн. [c.62] Вернуться к основной статье