第一节现代无损检测技术

超声波在材料中的传播

第一章超声检测引言

超声衰减

非线性弹性波

第二节超声检测的基本方法

透射和反射技术

超声检测系统

典型换能器的特性

第三节超声振动的产生

超声源

第四节仪器的基本构成和方法

设备分类

穿透系统

测量幅度和通过时间的系统

A扫描显示

B扫描显示

压电晶片的特性

C扫描显示

第五节系统标定

主要系统参量

系统参量的评价

超声检测的优点

第六节超声检测的特点

超声检测的局限性

成功检测的准则

第二章超声检测发展史概述

第一节高频声学的早期发展

高频声事件的研究

声学领域中的一些发现

电声学的发展

实用超声学的起源

第二节超声学的早期阶段

超声探测潜艇

用压电效应进行的试验

第三节早期的超声无损检测

用超声法检测不连续性

声光学和成像管

第四节近代超声检验的进展

战争时期的发展

探伤仪

出现的其他技术

脉冲回波超声技术的发展

结论

第一节波传播引言

波的定义和性质

第三章超声波传播的基本原理

波的类型

第二节波在各向同性材料中的传播

平面体波

表面波

第三节向其它类型表面波的延伸

泄漏瑞利波

层状半空间

液体耦合的层状半空间

水平剪切波

第四节平界面处的反射

纵波P入射

水平剪切模入射

垂直剪切模入射

第五节声束发散

声束发射基本原理

声束发散的理论

声束发散的应用实验

结论

第四章超声换能器与压电特性

第一节压电效应

压电材料

简单压电晶片的应用

机械阻抗和声阻抗的考虑

弯曲压电晶片

压电晶片的性能

压电材料的特性

第二节影响超声换能器设计的因素

关于设备

导致换能器性能差异的因素

匹配网络的设计程序

一般的制作过程

典型的换能器制作程序

第五章超声检测设备

第一节超声检测系统基础

仪器种类

便携式超声检测设备的工作原理

界面触发

通用超声检测设备的功能

实验室超声检测设备

积木式超声设备

专用超声设备

大型检测系统的工作

第二节超声信号的发生和接收

换能器的激励

辅助装置

信号的接收和调整

信号处理

前言

第六章波形和数据分析技术

第一节信号采集及其处理方法

信号的定义

信号分类

数据采集及模／数转换

闸门选通方法

自相关与互相关

第二节超声检测的识别原理

图形识别

图形识别软件的作用

早期的信号特征分析方法

特征矢量

数据结构

空间散布图

分类

最短距离分类法

多类别问题

特征图

第三节超声频谱分析系统

系统模式

发射换能器

电耦合网络

超声的耦合

系统放大器

频谱分析仪

辅助分析技术

Cepstrum处理

完全的超声频谱分析系统

第四节超声频谱分析的应用

散射波幅度

一般散射理论

波的散射理论

Born 近似

Keller衍射理论

表面特性

与频率有关的衰减

声速的频散

对不连续性的检测及其定性

粘结特性

结束语

引言

第七章超声脉冲回波接触法检测技术

第一节直声束脉冲回波检测

用于直声束检测的设备

直声束检测方法

直声束接触法的应用

不连续性分辨力

直声束法检测不连续性

测定不连续性大小

机械扫查

换能器近场

超声换能器直径的影响

超声检测频率的选择

远场中超声声束的扩散

超声声束的散射衰减

检测频率的选择

不连续性取向对信号幅度的影响

不连续性的几何形状对回波信号幅度的影响

数据显示

多层结构和复合材料的检测

横波倾角的校正

第二节斜声束接触法检测

横波检测中的声程

管材的超声检测

焊缝检测

收／发式接触法检测

表面波检测法

第三节用于接触法检测的耦合介质

换能器耦合块的使用

耦合剂和薄膜片的用途

延迟块的用途

耦合介质的选择和使用

耦合剂的选择

操作者的技术保证良好耦合

第四节对接焊缝的脉冲回波接触检测法超声成象

超声成象方法

焊缝的接触检测法

第八章超声脉冲回波液浸法

第一节前言

直接接触耦合

水浸耦合

水浸耦合法的优点

水浸耦合法的局限

第二节液浸耦合装置

液浸槽

喷水装置

水射流装置

滚轮换能器

套夹装置

第三节水耦合剂特性

频率偏移

水中声速

B扫查方法

第四节超声扫查方法

A扫查方法

C扫查方法

第五节脉冲回波液浸法检测参数

参数分析

背面反射幅度

外来反射的幅度

声程时间测量

频域分析

小的不连续性显示

参考试块的显示

第六节超声液浸法检测显示信号的解释

大的不连续性显示

三维不连续性的显示

背面反射的减弱

显示形成中的冶金因素

要求特殊条件的检测显示

不连续性的定位

晶粒大小引起的不连续性

对旋转轮检测显示的解释

复合层压材料中的不连续性

第七节复合材料的水浸检测法

复合材料的超声检测

复合材料管材的检测

第八节斜声束液浸法

斜声束检测原理

斜声束检测方法和规范

斜声束检测显示的解释

斜声束检测的规范

对非准直的斜声束检测

超声的背散射

聚焦换能器

第九节聚焦声束液浸方法

超声透镜

聚焦声束轮廓和强度

焦距

声学显微镜

层压材料检测显示

模拟超声检测

人工智能的应用

结论

第一节多换能器检测的引言

第九章多换能器超声技术

第二节使用分离的换能器进行检测

穿透检测

一发一收检测

双晶片换能器

其它双换能器系统

第三节使用靠紧排列的多个换能器的检测

多换能器系统

相控阵列

线性相控阵列

相控环形阵列

第四节使用可调节换能器的计算机辅助检测

超声层析图

反射层析图

合成孔径聚焦技术

结论

第十章其它超声技术

引言

第一节产生和检测超声的光学方法

光学法产生和检测器超声的优越性

光学法产生弹性波

用光学法检测超声

超声计量学的应用

实验室应用和表征材料特性

生产和使用过程中的激光超声检测

激光超声的未来发展

第二节空气耦合型换能器

空气耦合的物理学原理

低频换能器

高频换能器

物理原理

第三节电磁声换能器

探头结构

电磁声换能器的优点

模拟电磁声换能器测量

利用电磁声换能器测量厚度

焊缝和包覆层的检测

奥氏体包覆层检测

高温检测

移动式EMAT检测

真空中的超声检测

高速自调整探头

应力测量

结论

第四节用于无损检测的阻抗谱法和谐振法

传递函数

阻抗检测的硬设备及应用

等效电路模型

回归分析

谐振法检测应用的详细分析

驻波谐振法

结论

超声速度

第一节固体中超声波的特点

第十一章超声速和衰减的测量方法

超声衰减

第二节测试配置和方法

接触法

液浸法

非接触法

第三节声速测量

宽频带信号

单音脉冲信号

总衰减的组成

连续波法

第四节衰减测量

衰减测量的实验技术

衰减测量时的构置

结论

第十二章材料性能表征

第一节材料性能表征的基础

超声技术应用原理

关于材料研究

关于断裂分析

声和动态振动方法

关于结构材料

第二节材料表征方法

声发射方法

脉冲回波法

背散射方法

双换能器方法

超声谱分析方法

超声成像技术

第三节弹性性能的测量

弹性性能有关基础

动态谐振

声速和弹性常数

声弹性力学

声速测量应用

第四节显微结构和弥散性不连续

显微结构和超声方法概述

显微结构定量基础

超声速度和显微结构

超声衰减和显微结构

显微结构表征的应用

超声和机械性能

第五节机械性能的超声检测

拉伸和屈服强度

断裂韧性

复合材料和结合强度

第六节机械性能的声频超声测试

层间剪切强度

粘附结合强度

模量衰退

声频超声技术的局限性

结论