2.4.2 超声波法检测残余应力的基本原理
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设两个固态媒质的分界面为x-z平面(即y=0)。一个在媒质1中的超声纵波以一定倾斜角度入射,通过两媒质的界面向媒质2内传递时,它将分解成为两个纵波和两个横波,如图2-26a所示。但当入射波是沿垂直于各向同性介质表面传播时,它将形成两个与入射波同类型的波,如图2-26b所示。这个规律为利用超声波测定残余应力提供了理论根据和实验基础。一个各向同性的固态介质(通常假定所测试样品为各向同性的),在应力的作用下,是具有声弹性的。即在有应力的情况下,由于应力的方向和大小的不同,会使在固态介质中的超声波的传播速度发生变化,也就是说由于应力的存在引起了各向异性。当应力为平面应力状态且超声波又以垂直于应力平面方向传播时,超声波仅只分解成两个方向的超声波(反射波和折射波),如图2-26b所示。(https://www.daowen.com)

图2-26 超声波检测残余应力的根据[31]