超声波缺陷频谱特性的模型解析（一）

来源：时间：2022-07-29

采用超声波频谱分析方法对材料和结构中存在的缺陷进行表征，基本研究方法是将特性已知的超声波引入到介质中，假定已知该介质不存在缺陷时的特性。采用超声波探头发射弹性波进入到材料内部，入射波在缺陷处发生散射或衔射现象，所产生的背散射波被发射探头接收到，或者采用其他探头接收与入射波存在一定夹角的散射波(当然，这两种类型的散射波都是可以被接收到的)。由于散射现象受到缺陷尺寸的影响，所以在长度尺度上的变化(例如波长的变化)将会改变散射的结果，因此散射现象与超声波的频率是相关的。

实验时需要检测特定入射波所产生的散射波。为了得到关于缺陷的信息，必须首先确定出缺陷特性同散射波特征之间的关系，即必须能够从理论上预测出特性已知缺陷的散射情况。

任何波型的波的散射问题都是数理学中的难题。为便于得到定解，通常把被检测材料考虑为各向同性的线性弹性体。同时还假设，除不连续性外，材料是均质的。莱姆(Lame)常数λ和μ、密度ρ等与部位无关。即使作出了这些假设，能够得出确定解的问题也非常少。

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