星际争霸人族:含裂紋的受力試件對超聲波傳播路徑的影響

時間:2016-2-25 9:53:00 來源:中國超聲波網 添加人:admin

星际争霸2新指挥官2019 www.gojda.icu   幾十年來,焦散線法作為一種。

  其中的(Ti、a2分別為主應力,7為沿((72)方向的折射率,n0為材料不受力時的折射率,71、B為應力-光學系數。

  在中,本文作者曾測量了環氧樹脂、聚碳酸脂及有機玻璃的應力-光學系數,發現除聚碳酸脂的B值外,其它兩種材料的4、S值及聚碳酸脂的4值均為負數因此,一般來說,光彈性材料的折射率隨應力大而減小進一步考慮到方程(2)后可得結論:在裂紋尖端,材料的折射率小,離裂尖越近的點,相應的折射率越小3.2聲折射率及其變化在中,本文作者曾引入了聲折射率的概念,并定義為速度。當取與試件相耦合的介質(如水、油等)為介質時,考慮到一般情況下,。  另外,在中,本文作者對于超聲縱波在平面應力條件下還得到了下面公式或為聲應力系數。

  可知又由于c'> 0間,所以,方程(11)表明,離裂紋尖端越近的點,聲折射率越小,在裂紋尖端,聲折射率小。

  4含裂紋的受力試件對光波及聲波傳播路徑的影響現在,讓我們假設有一束平面光波及一束平面超聲縱波沿z方向分別垂直入射于一含裂紋的受力試件前表面的上部及下部如所示。

  對于光波而言,由關系越遠的點,其折射率越大,因此,光線達到6點并繼續前行時,是由光疏媒質進入光密媒質,行進方向將偏向6點處等折射率曲面的法線方向進一步,當光線達到c點后,基于同樣的理由,其行進方向將偏向c點處等折射率曲面的法線。后,當光線達到試件后表面的e點并進入空氣時,是由光密媒質進入光疏媒質其傳播方向將偏離e點處試件表面的法線考慮到力的連續性將導致折射率變化的連續性,且越靠近裂紋(即2軸),試件的形狀變化及折射率變化越大,因此,光線2的傳播路徑如所示。

  知,一般情況下,耦合介質的折射率大于試件的折射率,因此,超聲波射線4由/點進入試件后,其行進方向將偏離/處試件表面的法線方向;達到3點并繼續前行時,由于S上側的折射率小于S下側的折射率,因此,波射線的行進方向將偏離3點處等折射率曲面的法線方向;進一步,當波射線達到ft點時,基于同樣的理由,波射線的行進方向將偏離/i點處等折射率曲面的法線方向。后,當波射線達到試件表面上i點并進入耦合介質時,其傳播方向將靠近i點處試件表面的法線方向。同樣考慮到離裂紋越遠,試件的形狀變化及折射率變化越大,因此,波射線3的行進路徑如所示。

  5結論與展望通過前面的討論,不難得到這樣的結論:一個含裂紋的受力試件,對于入射到其上的一束超聲波而言,相當于一個“凹”透鏡的作用;而對于入射到其上的一束超聲縱波而言,卻相當于一個“凸”透鏡的作用。

  超聲波傳播路徑的變化完全是由試件的形狀及折射率的變化引起的,而試件形狀及折射率的變化又是由相應的應力的變化引起的因此,只要確定了超聲波傳播路徑的變化便有可能確定應力變化,或者說確定裂紋尖端的應力分布,特別是確定裂紋尖端附近的應力強度因子。

  上述結論的獲得為解決這些問題打下了基礎。

  1錢偉長,葉開沅。彈性力學。北京:科學出版社,19802陸毅中工程斷裂力學。西安:西安交通大學出版社,

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