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应用超声干涉法监测材料疲劳寿命的研究与评估

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:超声干涉法是通过比较脉冲在被测试样和在标准试块中传播路径的传播时间计算声速的。通过此方法能以大约0.1%的精度确定声速。它可不受其他测试条件的影响而改变干涉计的回波高度。水槽中必须充满超声速度已知的液体。如在20℃下,水的超声速度为1483.1m/s,温度系数是2.5m/(s·℃)。表10-1 蒸馏水的标准声速

应用超声干涉法监测材料疲劳寿命的研究与评估

超声干涉法是通过比较脉冲在被测试样和在标准试块中传播路径的传播时间计算声速的。通过此方法能以大约0.1%的精度确定声速。

1.试验原理

将试样中的反射回波与路径和波速已知的干涉仪的回波相重叠,从而依据干涉仪测出超声波在试样中的传输时间,进而求出波速。

2.试验方法

用夹子将一个常规探头(探头频率应满足试样的要求,衰减部分必须插入到干涉计探头和电缆之间)夹在一个开放式水槽中的一侧。它可不受其他测试条件的影响而改变干涉计的回波高度。一个反射器浸入到盛装液体的水槽中,并安装在一个可调节的装置上以使之不致倾斜。调节轴转动360°可使运动路径改变1mm,轴杆上的一格细分刻度代表0.01mm。

水槽中必须充满超声速度已知的液体。如在20℃下,水的超声速度为1483.1m/s,温度系数是2.5m/(s·℃)。

按下式计算被测试样的声速:

978-7-111-33830-7-Chapter10-7.jpg(www.xing528.com)

式中 cs——被测试样的声速,单位为m/s;

cw——水的声速,单位为m/s;

hs——被测试样的厚度,单位为mm;

lw——探头到反射器的距离,单位为mm。

此方法适合在室温附近对声速进行精确测量,蒸馏水的标准声速如表10-1所示。

表10-1 蒸馏水的标准声速

978-7-111-33830-7-Chapter10-8.jpg

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