第一节现代无损检测技术 1
超声波在材料中的传播 1
第一章超声检测引言 1
超声衰减 2
非线性弹性波 3
第二节超声检测的基本方法 4
透射和反射技术 4
超声检测系统 4
典型换能器的特性 7
第三节超声振动的产生 7
超声源 7
第四节仪器的基本构成和方法 9
设备分类 9
穿透系统 9
测量幅度和通过时间的系统 11
A扫描显示 12
B扫描显示 14
压电晶片的特性 16
C扫描显示 16
第五节系统标定 17
主要系统参量 18
系统参量的评价 19
超声检测的优点 23
第六节超声检测的特点 23
超声检测的局限性 26
成功检测的准则 26
第二章超声检测发展史概述 28
第一节高频声学的早期发展 28
高频声事件的研究 28
声学领域中的一些发现 29
电声学的发展 30
实用超声学的起源 30
第二节超声学的早期阶段 30
超声探测潜艇 31
用压电效应进行的试验 31
第三节早期的超声无损检测 32
用超声法检测不连续性 32
声光学和成像管 33
第四节近代超声检验的进展 34
战争时期的发展 34
探伤仪 35
出现的其他技术 37
脉冲回波超声技术的发展 37
结论 38
第一节波传播引言 39
波的定义和性质 39
第三章超声波传播的基本原理 39
波的类型 41
第二节波在各向同性材料中的传播 42
平面体波 42
表面波 47
第三节向其它类型表面波的延伸 52
泄漏瑞利波 52
层状半空间 55
液体耦合的层状半空间 57
水平剪切波 60
第四节平界面处的反射 62
纵波P入射 63
水平剪切模入射 66
垂直剪切模入射 67
第五节声束发散 70
声束发射基本原理 71
声束发散的理论 77
声束发散的应用实验 84
结论 85
第四章超声换能器与压电特性 86
第一节压电效应 86
压电材料 86
简单压电晶片的应用 88
机械阻抗和声阻抗的考虑 91
弯曲压电晶片 91
压电晶片的性能 95
压电材料的特性 98
第二节影响超声换能器设计的因素 108
关于设备 109
导致换能器性能差异的因素 112
匹配网络的设计程序 135
一般的制作过程 142
典型的换能器制作程序 143
第五章超声检测设备 150
第一节超声检测系统基础 150
仪器种类 150
便携式超声检测设备的工作原理 155
界面触发 160
通用超声检测设备的功能 160
实验室超声检测设备 162
积木式超声设备 163
专用超声设备 163
大型检测系统的工作 169
第二节超声信号的发生和接收 170
换能器的激励 170
辅助装置 178
信号的接收和调整 185
信号处理 189
前言 194
第六章波形和数据分析技术 194
第一节信号采集及其处理方法 195
信号的定义 195
信号分类 196
数据采集及模／数转换 200
闸门选通方法 206
自相关与互相关 213
第二节超声检测的识别原理 223
图形识别 223
图形识别软件的作用 224
早期的信号特征分析方法 224
特征矢量 225
数据结构 228
空间散布图 232
分类 233
最短距离分类法 238
多类别问题 240
特征图 242
第三节超声频谱分析系统 242
系统模式 243
发射换能器 248
电耦合网络 248
超声的耦合 249
系统放大器 249
频谱分析仪 250
辅助分析技术 254
Cepstrum处理 255
完全的超声频谱分析系统 255
第四节超声频谱分析的应用 259
散射波幅度 260
一般散射理论 261
波的散射理论 261
Born 近似 262
Keller衍射理论 262
表面特性 263
与频率有关的衰减 267
声速的频散 273
对不连续性的检测及其定性 274
粘结特性 277
结束语 283
引言 284
第七章超声脉冲回波接触法检测技术 284
第一节直声束脉冲回波检测 285
用于直声束检测的设备 285
直声束检测方法 286
直声束接触法的应用 288
不连续性分辨力 292
直声束法检测不连续性 294
测定不连续性大小 295
机械扫查 297
换能器近场 300
超声换能器直径的影响 300
超声检测频率的选择 300
远场中超声声束的扩散 302
超声声束的散射衰减 303
检测频率的选择 304
不连续性取向对信号幅度的影响 307
不连续性的几何形状对回波信号幅度的影响 308
数据显示 309
多层结构和复合材料的检测 310
横波倾角的校正 313
第二节斜声束接触法检测 313
横波检测中的声程 314
管材的超声检测 315
焊缝检测 316
收／发式接触法检测 319
表面波检测法 320
第三节用于接触法检测的耦合介质 320
换能器耦合块的使用 320
耦合剂和薄膜片的用途 322
延迟块的用途 323
耦合介质的选择和使用 323
耦合剂的选择 324
操作者的技术保证良好耦合 325
第四节对接焊缝的脉冲回波接触检测法超声成象 326
超声成象方法 327
焊缝的接触检测法 329
第八章超声脉冲回波液浸法 334
第一节前言 334
直接接触耦合 334
水浸耦合 334
水浸耦合法的优点 335
水浸耦合法的局限 335
第二节液浸耦合装置 337
液浸槽 337
喷水装置 337
水射流装置 339
滚轮换能器 340
套夹装置 341
第三节水耦合剂特性 342
频率偏移 342
水中声速 343
B扫查方法 345
第四节超声扫查方法 345
A扫查方法 345
C扫查方法 346
第五节脉冲回波液浸法检测参数 347
参数分析 347
背面反射幅度 348
外来反射的幅度 350
声程时间测量 351
频域分析 351
小的不连续性显示 352
参考试块的显示 352
第六节超声液浸法检测显示信号的解释 352
大的不连续性显示 354
三维不连续性的显示 355
背面反射的减弱 356
显示形成中的冶金因素 358
要求特殊条件的检测显示 360
不连续性的定位 361
晶粒大小引起的不连续性 363
对旋转轮检测显示的解释 364
复合层压材料中的不连续性 373
第七节复合材料的水浸检测法 373
复合材料的超声检测 374
复合材料管材的检测 375
第八节斜声束液浸法 380
斜声束检测原理 380
斜声束检测方法和规范 384
斜声束检测显示的解释 385
斜声束检测的规范 387
对非准直的斜声束检测 389
超声的背散射 390
聚焦换能器 396
第九节聚焦声束液浸方法 396
超声透镜 397
聚焦声束轮廓和强度 401
焦距 403
声学显微镜 405
层压材料检测显示 408
模拟超声检测 408
人工智能的应用 409
结论 411
第一节多换能器检测的引言 412
第九章多换能器超声技术 412
第二节使用分离的换能器进行检测 413
穿透检测 413
一发一收检测 418
双晶片换能器 429
其它双换能器系统 433
第三节使用靠紧排列的多个换能器的检测 435
多换能器系统 435
相控阵列 438
线性相控阵列 445
相控环形阵列 455
第四节使用可调节换能器的计算机辅助检测 464
超声层析图 464
反射层析图 467
合成孔径聚焦技术 469
结论 476
第十章其它超声技术 477
引言 477
第一节产生和检测超声的光学方法 478
光学法产生和检测器超声的优越性 478
光学法产生弹性波 479
用光学法检测超声 482
超声计量学的应用 485
实验室应用和表征材料特性 485
生产和使用过程中的激光超声检测 486
激光超声的未来发展 487
第二节空气耦合型换能器 489
空气耦合的物理学原理 489
低频换能器 493
高频换能器 496
物理原理 499
第三节电磁声换能器 499
探头结构 500
电磁声换能器的优点 500
模拟电磁声换能器测量 501
利用电磁声换能器测量厚度 503
焊缝和包覆层的检测 506
奥氏体包覆层检测 507
高温检测 510
移动式EMAT检测 513
真空中的超声检测 520
高速自调整探头 522
应力测量 523
结论 525
第四节用于无损检测的阻抗谱法和谐振法 525
传递函数 525
阻抗检测的硬设备及应用 529
等效电路模型 531
回归分析 541
谐振法检测应用的详细分析 544
驻波谐振法 557
结论 558
超声速度 559
第一节固体中超声波的特点 559
第十一章超声速和衰减的测量方法 559
超声衰减 561
第二节测试配置和方法 563
接触法 563
液浸法 565
非接触法 570
第三节声速测量 571
宽频带信号 572
单音脉冲信号 572
总衰减的组成 576
连续波法 576
第四节衰减测量 576
衰减测量的实验技术 578
衰减测量时的构置 578
结论 580
第十二章材料性能表征 581
第一节材料性能表征的基础 581
超声技术应用原理 581
关于材料研究 583
关于断裂分析 583
声和动态振动方法 584
关于结构材料 584
第二节材料表征方法 584
声发射方法 586
脉冲回波法 587
背散射方法 593
双换能器方法 595
超声谱分析方法 598
超声成像技术 599
第三节弹性性能的测量 605
弹性性能有关基础 605
动态谐振 606
声速和弹性常数 607
声弹性力学 609
声速测量应用 612
第四节显微结构和弥散性不连续 613
显微结构和超声方法概述 613
显微结构定量基础 614
超声速度和显微结构 615
超声衰减和显微结构 617
显微结构表征的应用 620
超声和机械性能 625
第五节机械性能的超声检测 625
拉伸和屈服强度 626
断裂韧性 629
复合材料和结合强度 635
第六节机械性能的声频超声测试 636
层间剪切强度 638
粘附结合强度 639
模量衰退 639
声频超声技术的局限性 640
结论 642