聲波透射法試題答案

1、聲波透射法試題答案一.填空1.0.62.2;33.平測(cè)斜測(cè)扇形掃測(cè) 4.吸收衰減散射題：減擴(kuò)散衰減5.數(shù)值判據(jù)法聲場(chǎng)陰影區(qū)重疊法6.概率法衰SD判據(jù)多因素概率分析法二.選擇1.B ;2. B ;3. A ;B ;5. B ;6. A；7. B ;8. B三:問(wèn)答4.題:1. 聲波的傳播速度和以下二個(gè)因素有關(guān)：(1) .波的類(lèi)型：由于不同類(lèi)型的波在固體介質(zhì)中的傳播機(jī)理不同，也就導(dǎo)致傳播的差異。(2) .固體介質(zhì)的性質(zhì)：對(duì)于彈性介質(zhì)，主要取決于它的密度，彈性模量，泊松比這是影響波速的內(nèi)在因素，介質(zhì)彈性特征愈強(qiáng)，則波速愈高。(3) .邊界條件：實(shí)際上就是固體介質(zhì)的橫向尺寸與波長(zhǎng)的比值，比值愈大，傳播

2、速度愈快。(4) .縱波(VP)橫波(VS)表面波(VR)2. 聲波透射法檢測(cè)混凝土灌注樁時(shí)，換能器的選擇應(yīng)注意：由于聲波在混凝土中衰減較大，為了使聲波有一定的傳播距離，混凝土聲波檢測(cè)都使用低頻聲波，通常在200KHZ以下。在此頻率內(nèi)，采用何種頻率取決于以下兩個(gè)因素：(1.)結(jié)構(gòu)尺寸：結(jié)構(gòu)尺寸不同，選擇不同的聲波頻率。這里所謂的尺寸包括距離和橫面尺寸。被測(cè)體測(cè)距愈大，聲波衰減也愈大，接收波振幅愈小。為了保證下常測(cè)讀，必須使接收波有一定的幅度，因此，對(duì)于大的測(cè)距只能使用更低頻率的聲波甚至可聞聲波。當(dāng)測(cè)距小時(shí)，為使接收信號(hào)前沿陡峭，起點(diǎn)分辨精確和對(duì)內(nèi)部缺陷與裂縫有好的分辨力，盡量選用較高頻率的換理

3、器。(2) .被測(cè)混凝土對(duì)聲波衰減程度：由于一些混凝土對(duì)聲波的衰減速影響很大(如質(zhì)量差，強(qiáng)度不高，和末達(dá)齡期的混凝土)，只能使用低頻率的換理器。3. 聲波透射法檢測(cè)混凝土灌注樁時(shí)，聲速、波幅、主頻三個(gè)參數(shù)均能反映樁身混凝土的質(zhì)量，用上述三個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)混凝土質(zhì)量各有如下優(yōu)缺點(diǎn)：(1.)聲速的測(cè)試值較為穩(wěn)定，結(jié)果的重復(fù)性比較好，受非缺陷因素影響小，在同一樁的不同剖而以及同一工程的不同樁之間可以比較，是判斷混凝土質(zhì)量的主要參數(shù)，但聲速對(duì)缺陷的敏感性不及波幅。(2) .接收波波幅對(duì)混凝土缺陷很敏感，它是判定混凝土質(zhì)量的另一個(gè)重要參數(shù)。但波幅的測(cè)試值受儀器系統(tǒng)性能，換能器耦合狀況，測(cè)距等諸多因素的影響，它

4、的測(cè)試值沒(méi)有聲速穩(wěn)定，目前只能用于相對(duì)比較，在同一樁的不同剖面和不同樁之間往往無(wú)可比性。(3) .接收波主頻的變化只要是反映聲波在混凝土中的衰減狀況，從而間接反映混凝土質(zhì)量的好壞，但聲波主頻的變化也受測(cè)距，儀器設(shè)備狀態(tài)等非缺陷因素的影響，因此在不同剖面以及不同樁之間的可比性不強(qiáng)，只用于同一剖面內(nèi)各測(cè)點(diǎn)的相對(duì)比較，其測(cè)試值也沒(méi)有聲速穩(wěn)定。因此，目前主頻漂移指標(biāo)僅作為聲速，波幅的輔助判據(jù)。4. 陰影重疊法是當(dāng)超聲脈沖波束穿過(guò)樁體并遇到缺陷時(shí)，在缺陷背面的聲強(qiáng)減弱， 形成一個(gè)聲幅射陰影區(qū)，在陰影區(qū)內(nèi)，接收信號(hào)的波幅明顯下降，同時(shí)聲時(shí) 值增大，甚至波形畸變，若采用兩個(gè)方向檢測(cè)，分別劃出陰影區(qū)，則兩個(gè)陰

5、 影區(qū)邊界交叉重疊所圍成的區(qū)域，即為缺陷的范圍。5. (1). 縱波是指介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行的波。縱波可以在任何 固體，氣體，液體中傳播。(2) .橫波是指介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波。橫波只能在固體 中傳播。(3) .表面波是指固體介質(zhì)表面受到交替變化的張力作用，介質(zhì)表面質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相 應(yīng)的縱向振動(dòng)和橫向振動(dòng)，結(jié)果使質(zhì)點(diǎn)做這兩種振動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)，就是繞其 平衡位置作橢圓運(yùn)動(dòng)，該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)又波及相鄰質(zhì)點(diǎn)，而在介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ?波。表面波只能在固體中傳播。6. 在因體材料中，聲波衰減的主要原因有如下幾個(gè)方面：(1) ?吸收衰減：聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，部分機(jī)械能被介質(zhì)轉(zhuǎn)換成其它形

6、式的能 量( 如熱能 ) 而散失。(2) .散射衰減：聲波在一種介質(zhì)中傳播時(shí)，因碰到另一種介質(zhì)組成的障礙物而 向不同方向產(chǎn)生散射，從而導(dǎo)致聲波減弱的現(xiàn)象。(3) .擴(kuò)散衰減：由于聲波傳播過(guò)程中，因波陣面的面積擴(kuò)大，導(dǎo)致波陣面上的 能流密度減弱。8. 一發(fā)雙收換能器是指將發(fā)、收振子置于同一探頭中，置于單孔中測(cè)量，所探測(cè)的 部分是沿鉆孔周?chē)炷临|(zhì)量情況。(1) ?混凝土灌注樁聲波透射法檢測(cè)的基本原理是在樁內(nèi)埋若干根聲測(cè)管作為檢測(cè)通道，將超聲脈沖發(fā)射換能器和超聲脈沖接收換能器置于聲測(cè)管中，由儀 器的脈沖信號(hào)發(fā)生器發(fā)出一系列周期性電脈沖，加在發(fā)射換能器的壓電體 上，轉(zhuǎn)換成超聲脈沖，該脈沖穿過(guò)待測(cè)的樁

7、體混凝土，并為接收換能器所接收，再轉(zhuǎn)成電信號(hào)。由儀器中的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)岀超聲脈沖穿過(guò)混凝土所要的時(shí)間、接收波幅值、接收脈沖主頻率、接收波波形及頻譜等參數(shù)，然后由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按判斷軟件對(duì)接收信號(hào)的各種參數(shù)進(jìn)彳丁綜合判斷和分析，即可對(duì)混凝土各種內(nèi)部缺陷的性質(zhì)、大小、位置做出判斷，并給出混凝土總體均勻性和強(qiáng)度等級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。(2).混凝土灌注樁聲波透射法檢測(cè)的方法有以下幾種：(A).雙孔檢測(cè)(B).單孔檢測(cè)(C).樁外孔檢測(cè)12. (1). 壓電效應(yīng)是指晶體或多晶陶瓷受到壓力或拉力而產(chǎn)生變形時(shí)，晶體產(chǎn)生極 化或 電場(chǎng)，表面出現(xiàn)電荷，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。(2) . 逆壓電效應(yīng)是晶體或多晶陶瓷表面上施加

8、電壓，則在電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生變 形。(3) . 發(fā)射換能器是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)。在壓電體上加一突變的電脈沖， 則壓電體產(chǎn)生相應(yīng)的實(shí)然激烈變形，同時(shí)產(chǎn)生自振，而發(fā)出一組聲脈沖，這 就是發(fā)射換能器的原理。觸,與聲波(4) .接收換能器是利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)。當(dāng)壓電體與一有聲振動(dòng)的物體接則因物體的振動(dòng)而使壓電體被交變地壓縮或拉伸，因而壓電體輸岀一個(gè)頻率相關(guān)的交變電信號(hào)，這就是接收換能器的原理四？計(jì)算題：1. 解:反射率：r =電二人=2-三亠77P1C P C/ 2反射系數(shù):Q=玉二彳=r 2 =0.57匕+石丿9,7透射率：t=1.77E +Zi透射系數(shù):T=1- Z2Z12=l-r =0. 43& +可丿2.解：t=f 丄 工 A = _5_C一耳 To由 C = !=-lo G fo解得：to =4 s3.解：由題意可得：縱波折射角是90 °時(shí)，入射角J是第一臨界角。橫波的折射角是90°時(shí)入射角a2是第一臨界角。折射定理得：=sin 90 c ”.1481a. -arcs in =19.3114500sina? =5sin 90 _77? 1481a, arcs in= 33.327005、證明:球面余