超声检测物理基础理论考核试题

考号： 姓名： 得分： 一、是非题（每题2分, 共20题、40分。对画○, 错画X） 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 19 10 20 1．波只能在弹性介质中产生和传播。（ ）

2．超声波扩散衰减的大小与波阵面形状及介质有关。（ ） 3．在同种固体材料中，纵、横波声速之比为常数。（ ）

4．平面波垂直入射到界面上，入射声压等于透射声压和反射声压之和。（ ） 5．超声波垂直入射到异质界面时，声压往复透射率与声强透射率在数值上相等。（ ） 6．超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型的折射角总大于入射角。（ ） 7．超声波倾斜入射至有机玻璃/钢界面时，第一临界角约为14.5°。（ ） 8．超声波入射到C1＜C2的凹曲面时，其折射波发散。（ ） 9．介质的声阻抗愈大，引起的超声波的衰减愈严重。（ ） 10．超声波从固体进入液体时有可能会出现第三临界角。( )

11．焊缝斜角探伤时常采用液态耦合剂,说明横波可以通过液态介质薄层。( )

12．聚焦探头的几何焦距F相对于同一晶片的非聚焦探头来说，F必定小于近场区长度

N。( )

13．固体介质的声速只与介质的密度和弹性模量等有关，介质的弹性模量越大，密度越 小，则声速愈大。（ ）

14．超声波垂直入射异质薄层，当薄层两侧介质声阻抗相等，薄层厚度为其半波长的整

数倍时，超声波全透射，几乎无反射。（ ） 15．超声波的能量远大于声波的能量，1MHz的超声波的能量相当于1KHz声波能量的100

万倍。（ ）

16．频率和晶片尺寸相同时，横波声束指向性比纵波好。（）

17．聚焦探头的主要优点是声束细，指向性好，能量集中，定位精度高，扫查范围大。（ ）

18．由于水中只能传播纵波，所以水浸探伤只能进行纵波探伤。（ ） 19．介质中形成驻波时，相邻波节与波腹之间的距离是1/4波长。（ ） 20．对空心圆柱体在内孔探伤时，曲底面回波声压比同声程大平面低。（ ）

1

二、单项选择题（每题2分，共20题 、40分） 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 19 10 20 1．下面关于机械波的说法错误的是（ ）

A、机械波产生条件是首先要有一个振动波源，其次是传播振动的弹性介质 B、振动过程伴随着能量的传播和物质的迁移 C、由于弹性力作用，振动会由近及远向前传播 D、超声波是一种机械波

2．以下关于谐振动的叙述，哪一条是错误的（ ） A、谐振动就是质点在作匀速圆周运动。

B、任何复杂振动都可视为多个谐振动的合成。

C、在谐振动中，质点在位移最大处受力最大，速度为零。 D、在谐振动中，质点在平衡位置速度最大，受力为零。 3．超声波在弹性介质中的速度是（ ）

A、质点振动的速度 B、声能的传播速度 C、波长和传播时间的乘积 D、以上都不是

4．若频率一定，下列哪种波型在固体弹性介质中传播的波长最短（ ） A、剪切波 B、纵波 C、横波 D、表面波 5．质点振动方向垂直于波的传播方向的波是（ ）

A.纵波 B.横波 C.表面波 D.兰姆波 6．材料的声速和密度的乘积称为声阻抗，它将影响超声波（ ） A、在传播时的材质衰减

B、从一个介质到达另一个介质时在界面上的反射和透射 C、在传播时的散射 D、扩散角大小

7．超声波传播过程中，遇到尺寸与波长相当的障碍物时，将发生（ ） A、只绕射无反射 B、既反射又绕射 C、只反射无绕射 D、以上都有可能

8．超声波倾斜入射至异质界面时，其传播方向的改变主要取决于（ ） A、界面两则介质的声阻抗 B、界面两侧介质的声速 C、界面两侧介质衰减系数 D、以上全部

9．在钢/水界面上，钢中入射角为85°，在钢中传播的主要振动波型为（ ） A、表面波 B、横波 C、纵波 D、B和C 10．第一介质为有机玻璃（CL=2700m/s），第二介质为铜（CL=4700m/s；CS=2300m/s），则第Ⅱ临界角为（ ）

-1-1

A、αⅡ=sin2700/4700 B、αⅡ=sin2700/2300

2

C、αⅡ=sin2300/2700 D、以上都不对

11．制作凹曲面的聚焦透镜时，若透镜材料声速为C1，第二透声介质声速为C2，则两者材料应满足如下关系：（ ）

A、C1＞C2 B、C1＜C2 C、C1＝C2 D、Z1＝Z2 12．探头波束在远场区能量的集中以（ ）

A、波束边沿最大 B、波束中心最大 C、波束中心与边沿一样大 D、与波束宽度成反比

13．表面波的能量随传播深度增加而迅速减弱，当传播深度超过（ ）时，质点的振幅就已经很小了。

A、1/10波长 B、1/2波长 C、1倍波长 D、2倍波长 14．在超声场中，（ ）声压随距离增加单调减少。

A、近场区 B、远场区 C、盲区 D、未扩散区。 15．波束扩散角是晶片尺寸和传播介质中声波波长的函数并且随（ ） A、频率增加，晶片直径减小而减小 B、频率或晶片直径减小而增大 C、频率或晶片直径减小而减小

D、频率增加，晶片直径减小而增大

16.下列直探头，在钢中指向性最好的是（ ）

A.2.5P20Z B.3P14Z C.4P20Z D.5P14Z 17. 斜探头直接接触法探测钢板焊缝时，其横波（ ）

A.从晶片上直接产生 B.在有机玻璃斜楔中产生 C.在耦合层与钢板界面上产生 D.在有机玻璃与耦合层界面上产生

18.探测条件相同的情况下，孔径比为4的两个球形人工缺陷，其反射波幅相差（ ）。 A、6dB B、12dB C、24dB D、18dB

19.外径为D，内径为d的空心圆柱体，以相同的灵敏度分别在内壁和外圆探测，如忽略耦合差异，则两者底波高度比为（ ） A.1 B. DD-dD C. D.

ddd-1

20.直探头探测厚100mm和400mm的两平底面锻件，若后者探测面粗糙，与前者耦合

差为5dB，材质衰减均为0.01dB/mm(双程)，今将前者底面回波调至满幅(100%)高，则后者的底面回波应是满幅度的：（ ）

A、40% B、20% C、10% D、5%

三、计算题（每题4分，共5题 、20分）

1.已知钢中，Cs=3230 m/s，某硬质合金中，Cs=4000m/s，铝中Cs=3080 m/s，求用探测钢的K1.0横波探头探测该硬质合金和铝时的实际K值为多少？

3

662.从钢材一侧探测钢钛复合板，已知Z钢＝46×10㎏/㎡·s，Z水＝1.5×10㎏/㎡·s，

6Z钛=27.4×10㎏/㎡·s求：（1）界面声压反射率；（2）底面声压反射率；（3）界面回波与底面回波的dB差。

3.用5MHZ、Φ20mm探头测定厚为15mm的钢板的介质衰减系数。已知B1=80%，B4=50%，每次反射损失为1dB，不计扩散衰减损失，求此钢板的介质衰减系数α为多少？

4.用2.5MHZ、Φ20mm纵波直探头水浸探伤铝板，已知铝中近场区长度为20mm，铝中CL=6260m/s，水中CL=1480m/s，求水层厚度为多少？

5.已知在远场区，200mm处?2平底孔回波高为24dB，求400mm处?4平底孔和800mm处?2平底孔回波高各位多少dB？

4