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.平測斜測扇形掃測 4.吸收衰減散射題：減擴(kuò)散衰減5.數(shù)值判據(jù)法聲場陰影區(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:問答4.題:1. 聲波的傳播速度和以下二個因素有關(guān)：(1) .波的類型：由于不同類型的波在固體介質(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：實際上就是固體介質(zhì)的橫向尺寸與波長的比值，比值愈大，傳播

2、速度愈快。(4) .縱波(VP)橫波(VS)表面波(VR)2. 聲波透射法檢測混凝土灌注樁時，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。被測體測距愈大，聲波衰減也愈大，接收波振幅愈小。為了保證下常測讀，必須使接收波有一定的幅度，因此，對于大的測距只能使用更低頻率的聲波甚至可聞聲波。當(dāng)測距小時，為使接收信號前沿陡峭，起點分辨精確和對內(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) .被測混凝土對聲波衰減程度：由于一些混凝土對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. 聲波透射法檢測混凝土灌注樁時，聲速、波幅、主頻三個參數(shù)均能反映樁身混凝土的質(zhì)量，用上述三個指標(biāo)評價混凝土質(zhì)量各有如下優(yōu)缺點：(1.)聲速的測試值較為穩(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)，但聲速對缺陷的敏感性不及波幅。(2) .接收波波幅對混凝土缺陷很敏感，它是判定混凝土質(zhì)量的另一個重要參數(shù)。但波幅的測試值受儀器系統(tǒng)性能，換能器耦合狀況，測距等諸多因素的影響，它

4、的測試值沒有聲速穩(wěn)定，目前只能用于相對比較，在同一樁的不同剖面和不同樁之間往往無可比性。(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)各測點的相對比較，其測試值也沒有聲速穩(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)超聲脈沖波束穿過樁體并遇到缺陷時，在缺陷背面的聲強(qiáng)減弱， 形成一個聲幅射陰影區(qū)，在陰影區(qū)內(nèi)，接收信號的波幅明顯下降，同時聲時 值增大，甚至波形畸變，若采用兩個方向檢測，分別劃出陰影區(qū)，則兩個陰

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)點的振動方向與波的傳播方向平行的波?？v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)點的振動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)點發(fā)生相 應(yīng)的縱向振動和橫向振動，結(jié)果使質(zhì)點做這兩種振動的合成運(yùn)動，就是繞其 平衡位置作橢圓運(yùn)動，該質(zhì)點的運(yùn)動又波及相鄰質(zhì)點，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方面：(1) ?吸收衰減：聲波在介質(zhì)中傳播時，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，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，置于單孔中測量，所探測的 部分是沿鉆孔周圍混凝土質(zhì)量情況。(1) ?混凝土灌注樁聲波透射法檢測的基本原理是在樁內(nèi)埋若干根聲測管作為檢測通道，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管中，由儀 器的脈沖信號發(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，該脈沖穿過待測的樁

7、體混凝土，并為接收換能器所接收，再轉(zhuǎn)成電信號。由儀器中的測量系統(tǒng)測岀超聲脈沖穿過混凝土所要的時間、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)，按判斷軟件對接收信號的各種參數(shù)進(jìn)彳丁綜合判斷和分析，即可對混凝土各種內(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)度等級的評價指標(biāo)。(2).混凝土灌注樁聲波透射法檢測的方法有以下幾種：(A).雙孔檢測(B).單孔檢測(C).樁外孔檢測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，晶體產(chǎn)生極 化或 電場，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)的實然激烈變形，同時產(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的物體接則因物體的振動而使壓電體被交變地壓縮或拉伸，因而壓電體輸岀一個頻率相關(guān)的交變電信號，這就是接收換能器的原理四？計算題：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，入射角J是第一臨界角。橫波的折射角是90°時入射角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