15.) Как определить угол падения акустических волн при заданном угле ввода пучка в обьект?
Смотри концовку 12 вопроса!!!!
16.) Особенности отражения волн от свободной границы твёрдого тела. Обменные углы.
В практике акустического контроля весьма часто приходится встречаться с отражением от свободной поверхности волны, которая распространяется внутри твердого тела.
В случае падения поперечной волны существует третий критический угол, равный 3030 для стали. При углах больше критического коэффициент отражения продольной волны обращается в ноль, а поперечной - равен по модулю единице. Но при этом меняется его фаза, в результате чего возникает явление незеркального отражения.
При углах 68 для продольных и 31 для поперечных волн в стали коэффициенты отражения нетрансформированных волн имеют минимум. Это означает, что подавляющая часть энергии при этих углах падения переходит в трансформированную волну. Углы с максимальной трансформацией волн называются обменными. Они связаны между собой зависимостью
17.) Дифракция волн в твёрдых телах. Явление поляризации для акустических волн.
Во всех случаях, представляющих интерес, можно считать, что поперечная волна, вводимая в изделие с пом. наклонного пьезопреобр-ля, линейно поляризована в плоскости, перпендикул-ой границе раздела сред. Такая волна наз. вертикально- поляризованной или SV- волной. Коэф. поляризации линейно- поляризованной волны равен 1, волны с круговой поляризации равен 0.
Под дифракцией в широком смысле понимают явление, возникающее при встрече волны с препятствиями. Амплитуда и фаза волны, встретившей при распространении в однородной среде препятствие, изменяются, и эта волна проникает в область тени, отклоняясь от прямолинейного пути.
В электродинамике и акустике под дифракцией понимают особенности поведения волновых полей, которые не могут быть описаны посредством законов ГО. В соответствии с этим определением законы ГО нарушаются в переходных зонах, где образуются не учитываемые этими законами дифракционные поля.
В твердом теле существуют зоны четырех типов, в которых законы ГО неприменимы:
1. Острые края дефектов и, как предельный случай, края трещин.
2. Зоны поверхности гладких тел, в которых лучи касаются поверхности
3. Зоны третьего типа и соответственно дифракционные поля третьего типа образуются при падении волн на границу раздела двух сред или на свободную границу среды под первым, вторым или третьим критическими углами. При этом образуются головные волны, которые в свою очередь порождают семейство дифракционных боковых волн в обеих средах. 4. Дифракционные поля четвертого типа (рефракционные поля) образуются в слоисто-неоднородных средах, в которых групповая скорость меняется, например, по линейному закону, лучи отклоняются от прямолинейного распространения; и существуют зоны, в которых образуются каустики, т. е. семейства огибающих лучей, которые, двигаясь по разным направлениям, собираются в одной точке. В этих зонах образуются дифракционные поля и соответственно волны дифракции четвертого типа.