Зеркально отраженного

точке наблюдения сигнал, соответствующий поперечным волнам, складывается в основном из зеркально отраженной волны и волны соскальзывания от обегающей цилиндр квазирэлеевской волны. При малом диаметре цилиндра амплитуды этих волн соизмеримы. С увеличением диаметра цилиндра амплитуда зеркально отраженной волны растет, а волны соскальзывания падает, поскольку ослабление обегающей волны Рэлея тем меньше, чем больше радиус вогнутой поверхности. Этим объясняется уменьшение амплитуды осцилляции на кривой 4 при увеличении диаметра цилиндра на рис. 1.19.

Потенциалы зеркально отраженной \>3 волны и волны обегания — соскальзывания [см. (1.49)1 определяются выражениями [61

С увеличением расстояния L между преобразователями (рис. 4.9, в слева) вместо зеркально отраженной продольной волны на приемный преобразователь попадает волна, возбужденная распространяющимися по листу волнами Лэмба. В этом случае максимумы спектра принятого импульса соответствуют частотам этих мод (рис. 4.9, в справа). Любое изменение условий распространения волн Лэмба, в том числе возможные дефекты, меняет спектры принятых импульсов. На практике обычно используют способ, приведенный рис. 4.9, б, когда частотам волн Лэмба соответствуют провалы в спектре информативного сигнала.

На рисунках показаны фронты различных волн в момент времени, когда волна, падающая снизу (здесь она-обозначена 1L — по-английски Incident longitudinal — падающая продольная), как раз прошла за отражатель. Нарушение фронта лишь наметилось. Вначале образуются продольные волны, исходящие от обеих кромок RL 1 и RL 2 (reflected longitudinal — отраженные продольные). В середине внизу они сливаются с зеркально отраженной волной, образуя отраженную волну RL, от которой в осевом направлении они уже не отличаются. Однако с боковой стороны их можно различить по времени прохождения.

Обе продольные волны, рассеянные на кромках, объединяются с зеркально отраженной волной, выходящей под углом 60°, в отраженную продольную волну RL. Обе поперечные краевые волны (объединенные с волнами Рэлея, как в примере 1) объединяются под углом около 30° с поперечной волной, зеркально отраженной с преобразованием моды, образуя отраженную поперечную волну RT. Волна Рэлея Ra 1 в это время уже находится на обратном пути от правой кромки, где она возбудила еще одну краевую волну RT 3 (на рисунке не показанную) .

Пластическое деформирование двойникованием существенно отличается от деформирования скольжением. Двойникование происходит, когда в результате приложения касательного напряжения одна часть кристаллической решетки становится зеркальным отражением кристаллической решетки исходного кристалла. (Приведенное здесь описание относится к механическому двойникованию и не пригодно для двойников, образующихся при отжиге металлов после холодной обработки.) Процесс двойникования при приложении касательного напряжения показан на рис. 3.14. В нижней части рисунка показана полоса двойникования, грани и направление двойникования на довольно большой части кристалла; в верхней части — подробности смещения атомов в двойнике и образование зеркально отраженной структуры при деформировании двойникованием.

На рис. 2.2 показаны волновые векторы падающей (к0), зеркально отраженной (кх), преломленной по закону Снеллиуса (к2), рассеянной в вакуум (к3) и рассеянной вглубь вещества (к4) волн. Штриховой линией условно показано угловое распределение рассеянного излучения. Сумма интенсивностей четырех компонент — зеркально отраженной, преломленной, рассеянной в сторону вакуума и вглубь среды — в отсутствие поглощения, естественно, равна интенсивности падающей волны. Это обстоятельство выражается законом сохранения, который является обобщением оптической теоремы в общей теории дифракции волн (см. ниже).

Физический смысл слагаемых (2.26) очевиден: первое слагаемое описывает поток, создаваемый невозмущенной волной (т. е. волной, взаимодействующей с идеальной границей раздела); второе — поток, рассеянный на неоднородностях; третье — соответствующую убыль из зеркально отраженной компоненты.

Формулы (2.27)—(2.29) являются точными. При выводе их не использовано никаких предположений о форме границы раздела и характере неоднородностей на ней. Они позволяют определить интенсивности рассеянной и зеркально отраженной компонент при падении параллельного пучка на шероховатую поверхность. Использование формул (2.27)—(2.29) конструктивно лишь в том случае, если во всем пространстве точно или приближенно известна амплитуда волнового поля Y (г), через которое выражается величина A (q) x.

1 Согласно (2.47) отсюда следует, что индикатриса рассеяния имеет максимум вблизи V = 0, т. е. вблизи зеркально отраженной компоненты. Такое предположение представляется вполне разумным.

нию дополнительного поглоще- ?r/s ния или потока энергии, направ- га ленного вглубь вещества, а лишь перераспределяют его интенсивность между зеркально отраженной и рассеянной в вакуум компонентами.

Таким образом, в точку наблюдения приходят поперечные волны, порожденные волнами обегания — соскальзывания, трех типов. Поперечная волна, касающаяся цилиндра, возбуждает неоднородную волну обегания квазиповерхностного типа, т. е. состоящую из комбинации поперечной и поверхностной волны. Ее волновое число -кЬ, являющееся комплексным, определяет неоднородность этой волны. На рис. 1.25 показаны возможные схемы образования волн обегания — соскальзывания. Волна обегания переизлучает в пространство волну соскальзывания поперечного типа (см. рис. 1.25, а). Поперечная волна, падающая под третьим критическим углом, возбуждает волну обегания продольного типа с волновым числом kiTb. Эта волна переизлучает волну соскальзывания поперечного типа (см. рис. 1.25, б). Наконец, лучи падающей волны, проходящие вблизи цилиндра, создают волну обегания типа волны Релея, которая также переизлучается в пространство в виде волны соскальзывания поперечного типа (см. рис. 1.25, е). На рис. 1.25, г—д показаны способы образования волн обегания —• соскальзывания при падающей продольной волне. Особенность образования волн в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1.25, е, заключается в том, что кроме обежавшей продольной волны наблюдается еще и поперечная, отходящая под третьим критическим углом. Таким образом, помимо зеркально отраженного поля в точку наблюдения приходят еще три сигнала, соответствующие рассмотренным выше волнам обегания — соскальзывания: обежавшие цилиндр со скоростью, близкой к сь а также со скоростями, близкими к ст и ся. Причем варианты а к б на рис. 1.25 могут быть объединены, поскольку при кЬ > 10

Согласно экспериментальной проверке при падении продольной волны на поверхность цилиндра амплитуда дифрагированных волн на 30 ... 40 дБ меньше, чем амплитуда зеркально отраженного сигнала, что находится на пределе чувствительности аппаратуры. В то же время для падающей поперечной волны амплитуда дифрагированных волн составляет 15 ... 25 дБ от амплитуды зеркально отраженного сигнала, что вполне может быть зарегистрировано аппаратурой, поэтому основной схемой формирования волн обегания — соскальзывания стала схема, представленная на рис. 1.25, б.

Рис. 1.26. Зависимость отношения амплитуд зеркально отраженного и дифрагированного сигналов от радиуса цилиндра при совмещенной схеме контроля (образец из стали 45; / = 2,5 МГц)

При использовании бистатической акустической системы с разнесенными излучающими и приемными преобразователями амплитуда дифрагированного сигнала резко повышается, в зависимости от увеличения угла дифракции 9 (угла между акустическими осями преобразователей) и может превысить амплитуду зеркально отраженного сигнала. Объясняется это тем, что при увеличении 9 путь, пробегаемый волной обегания — соскальзывания, резко сокращается и, следовательно, затухание ее также уменьшается. В то же время уменьшение коэффициента отражения для зеркально отраженного сигнала приводит к его уменьшению в зависимости от 9.

Сначала рассмотрим рассеяние на плоском отражателе. В общем случае волна падает на него под углом f>b. Поскольку при Г! > 2Ь и 2Ь > А, падающую волну можно считать плоской, для расчета Q6 применим апертур ный метод, согласно которому источником зеркально отраженного сигнала формально считается эквивалентная апертура, представляющая собой проекцию отражателя на плоскость, перпендикулярную оси отраженного поля. Площадь апертуры дискообразного и прямоугольного отражателей S'b = Sb cos PU, где S6 — действительная площадь отражателя; cos 3Ь = sin («! — фь) — см. рис. 2.6.

схеме тандем или работающих по зеркально-теневому методу, измеряют амплитуды обратного U и зеркально отраженного Ua сигналов. Признаки и соответствующие измеряемые характеристики дефектов при контроле эхо-методом и зеркальным эхо-методом приведены в табл. 5.5.

Двухсторонние швы тавровых соединений с технологическим непроваром в корне контролируют с внешней стороны полки безэталонным способом (рис. 3.10, а). При контроле используется два преобразователя с углами ввода 50°, включенных по раздельной схеме и расположенных на фиксированном расстоянии в специальном держателе. Для выявления непроваров шириной более допустимой величины используется предварительно построенная по испытательному образцу зависимость амплитуды зеркально-отраженного сигнала от моделей непроваров различной ширины.

Лоск бумаги в % определяется (ГОСТ 12921—67) отношением светового потока, зеркально отраженного испытуемым образцом к световому потоку, отраженному при тех же условиях эталоном лоска (черное полированное стекло), принимаемому за 100%. Результат определяют как среднее значение испытаний 5 образцов.

Лоск бумаги, %. Определение (ГОСТ 12921—67) основано на отношении светового потока, зеркально отраженного испытуемым образцом бумаги, к световому потоку, отраженному при тех же условиях эталоном лоска (черное полированное стекло), принимаемому за 100%. Измерение производят на фотоэлектрическом приборе ФБ-1, снабженном датчиком лоска. Результат определяют как среднее значение испытаний пяти образцов.

приемники для падающего, зеркально отраженного и прошедшего через образец излучения и многоканальный шлейфный осциллограф. При измерении отражательной способности металла образец освещался под некоторым углом, при этом зеркально отраженное излучение вводилось в приемник с помощью линзы. Момент начала разрушения образца (t*) фиксировался по резкому

Детальные исследования взаимодействия излучения с контролируемым объектом показывают, что отраженный луч, подчиняясь выражению (4.20), несколько смещен в направлении отражения относительно зеркально отраженного луча на величину, пропорциональную глубине проникновения луча во вторую среду. Это следует учитывать при оценке отраженного луча при несовершенной поверхности объекта (т. е. усреднять эффект отражения путем анализа отраженных лучей в некоторой области, а не в точке) и при построении высокоточной аппаратуры.