[学习]什么是冲击弹性波,它与超声波、声波有什么差别

[学习]什么是冲击弹性波,它与超声波、声波有什么差别 什么是冲击弹性波，它与超声波、声波有什么区别,1、名词解释 当某处物质粒子离开平衡位置，即发生应变时，该粒子在弹性力的作用下发生振动，同时又引起周围粒子的应变和振动，这样形成的振动在弹性介质中的传播过程称为“弹性波”;而通过机械冲击在对象材料中产生的弹性波，又称为冲击弹性波。冲击弹性波的产生一般有两种方法，即外力击打产生和由物体内部破损产生。 声波，弹性介质中传播着的压力振动。声以波的形式传播着，我们把它叫做声波。声波借助各种介质向四面八方传播。 图1-1声波的震荡波形 我们把频率高于20000Hz的声波就叫做超声波。 击弹性波与超声波、声波的区别 2.1 冲击弹性波与超声波的区别 超声波的产生以钛酸钡，水晶，PZT等压电材料为主。超声波一般具有如下特性: 1) 频率高，一般在数百KHz以上; 2) 通常以P波为主。 冲击弹性波和超声波的相同之处在于，冲击弹性波是由激振装置在固体表面击打产生的，同样，如果使用超声波探头在固体表面诱发振动，也能够在固体内部激发冲击弹性波。因此，在固体中传播的超声波可以理解为能量比较弱，频率高的冲击弹性波，其与锤击等方式诱发的冲击弹性波并没有本质上的区别。 但是，由于激振以及受信结构上存在差异，超声波和与这里所说冲击弹性波之间还是有一定的不同，存在着区别之处，主要体现在: 1) 能量:冲击弹性波的能量远远大于超声波; 2) 发振信号的频率特性和波长:超声波波长短，一般是几厘米，而用锤击激振产生的冲击弹性波波长几十厘米甚至更长。因此，超声波的分辨率高，对细微的缺陷比较敏感，但衰减快，测试范围受到限制; 3) 受信信号的频率特性:超声波的探头在保持高灵敏度的同时，其频率响应特性一般较差(典型的频率相应特性如图2-1，测试频域内几乎没有平坦部分)。也就是说，超声波测试仪器对频率分析和振幅分析都比较困难。而冲击弹性波测试一般采用加速度传感器，传感器在各种固定方式下，其频响曲线都有较长平坦部分(图2-1)，有利于频谱分析和能量分析。 下图表示了超声波和冲击弹性波的主要异同: 超声波频率特性 冲击弹性波频率特性 图2-1 平坦部分没有频率特性 2.2 冲击弹性波与声波的区别 由于空气中不存在剪切刚性，因此声波(包含超声波)是一种疏密波。同时，由于空气粒子的运动方向平行于声波的传播方向，声波也是P波。 另一方面，在混凝土、金属结构中，由于材料存在剪切刚性，因此弹性波不仅包含P波，还包括S波(SH波和SV波)以及所合成的表面波。