检测声学原理及应用PDF电子书下载

绪论 1

第一章 检测声学的一般理论 4

第一节 弹性介质中传播的声波 4

一、简谐振动 5

二、简谐振动的合成 12

三、不同类型介质中的声波 14

第二节 各种类型波在介质中传播的速度 19

一、声波在流体中传播的速度 20

二、在无限大各向同性固体介质中传播的横波声速 21

三、表面波（瑞利波）声速 21

四、板波在介质中传播的速度 22

第三节 声场参量 25

一、声压 26

二、声强度 26

三、声阻抗 28

第四节 声波在介质中传播的几种物理规律 28

一、声波在介质中传播时的散射 28

二、介质对声波的吸收 31

三、声波的衍射 34

四、运动着的传声介质或声源的多普勒效应 35

第五节 声波在平界面上的反射和折射 37

一、声波垂直入射到平界面上的反射和透射 37

二、声波斜入射到平界面上的反射和折射 45

三、球面波在平界面上反射和折射 51

第六节 声波在曲界面上的反射和折射 53

一、声波在曲界面上反射 54

二、声波在曲界面上的折射 58

三、声透镜聚焦 60

四、斜探头的聚焦 63

习题 65

第二章 检测换能器 68

第一节 压电超声换能器 68

一、晶体的压电性 69

二、压电材料及其特征常数 70

三、压电元件的振动模式 77

四、压电换能器的等效电路 77

第二节 探伤用的常规超声换能器 81

一、纵波直探头 81

二、横波斜探头 82

三、组合探头 83

四、表面波探头 84

五、板波探头 86

六、聚焦探头 86

第三节 检测用的宽带超声换能器 87

一、通常的宽带换能器 87

二、非均匀激发的宽带换能器 88

三、高斯换能器 90

第四节 工业测量中应用的压电气介换能器 92

一、厚度振动型的空气超声换能器 92

二、圆管式径向振动空气换能器 93

三、双压电片弯曲振动换能器 95

四、空气中强辐射超声换能器 96

第五节磁致伸缩换能器 98

一、铁磁性材料及其磁致伸缩效应 98

二、磁致伸缩换能器的设计 100

第六节 电磁声换能器（EMAT） 103

第七节 电容式声换能器（ESAT） 108

第八节 压电换能器辐射的声场特征 111

一、圆形片状声源辐射的纵波声场 111

二、矩形片状声源辐射的纵波声场 119

三、斜探头辐射的横波声场 123

第三章 常规的超声波检测原理方法及应用 127

第一节 脉冲反射法 127

第二节 穿透法 129

第三节 共振法检测 131

第四节 缺陷的定位 132

一、纵波探伤缺陷的定位 132

二、横波探伤缺陷的定位 133

三、曲面周向缺陷的定位 136

第五节 缺陷的定量 139

一、声波在规则形体面上的反射 140

二、超声波探伤时探查灵敏度的调整 148

三、缺陷的定量 153

第六节 常规超声检测方法的应用 163

板、管、棒及焊缝的探伤 163

习题 173

第四章 检测声学的新原理和方法 175

第一节 声图像检测方法简介 175

一、B型扫描成像 177

二、C型扫描成像 178

三、超声CT成像 179

四、声全息成像理论 185

五、超声显微镜成像 187

六ALOK检测成像原理 188

七、合成孔径聚焦超声成像技术（SAFT） 190

第二节 声频谱法检测原理 193

第三节 振动检测法原理及应用 196

一、共振检测法的应用 198

二、声阻法的应用 199

第四节 一些特殊材料的超声检测 206

一、混凝土材料的超声检测 206

二、塑料的超声检测 211

三、高温材料的超声检测 212

第五节 应力的超声检测原理 218

一、应力与应变的理论基础 218

二、应力——应变对超声速度的影响 219

三、应力与声速之间关系的检测 220

第六节 光声检测原理和方法 227

一、光产生声波的原理 228

二、光声信号的检测方法 230

三、光声检测的应用 231

第五章 声发射检测技术 234

第一节 声发射产生原理 235

第二节 声发射源及其特征的检测 239

一、声发射信号的表征参数 239

二、声发射源特征的检测 244

第三节 声发射源的定位 246

第四节 声发射检测仪器的组成及声发射换能器 249

第五节声发射检测技术的应用 253

一、声发射在材料和构件的断裂韧性测试中的应用 254

二、疲劳期间裂纹的生长 255

三、复合材料的声发射检测 257

四、用声发射技术检测应力腐蚀和氢脆 259

五、检测马氏体相变的声发射 259

六、对材料焊接的检测 259

七、利用声发射检测岩石的破碎过程 260

八、磁力学声发射及应力测量 261

九、用声发射技术对材料及构件结构完整性评价 261

第六章 介质中声传播参量的测量方法及介质特性分析 263

第一节 概述 263

第二节 声速的测量方法 263

一、共振干涉法测量声速 264

二、临界角法测量声速 265

三、相位比较法测量声速 266

四、脉冲法测量声速原理 268

五、用光学方法测量介质的声速 272

第三节 超声衰减的测量 275

第四节 声阻抗的测量原理 278

第五节 介质的特性分析 279

一、固体介质的特性分析 279

二、岩体的特性分析 282

三、流体介质的特性分析 285

第七章 超声工程测量技术 289

第一节 概述 289

第二节 超声物位测量原理 290

一、超声液位测量原理 290

二、液面高度的修正 291

三、超声料位测量原理 293

第三节 检测流体流量的超声方法 295

一、时差法测量流量 296

二、声束偏移法测量流量 299

三、超声多普勒法测量流量 300

四、检测流量误差的修正 301

第四节 超声测温技术 303

一、气介超声温度计的测量原理及方法 304

二、固介式的超声温度计原理 305

第五节 超声测量硬度 308

第六节 超声测量粘度的原理和方法 310

一、超声粘度计的基本原理 311

二、磁致伸缩超声粘度计的工作原理 312

第七节 超声测厚、测距的原理和方法 315

一、超声共振法测厚原理 315

二、超声干涉式测厚原理和方法 316

三、脉冲反射式超声测厚原理 317