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绪论1

第一章 检测声学的一般理论4

第一节 弹性介质中传播的声波4

一、简谐振动5

二、简谐振动的合成12

三、不同类型介质中的声波14

第二节 各种类型波在介质中传播的速度19

一、声波在流体中传播的速度20

二、在无限大各向同性固体介质中传播的横波声速21

三、表面波（瑞利波）声速21

四、板波在介质中传播的速度22

第三节 声场参量25

一、声压26

二、声强度26

三、声阻抗28

第四节 声波在介质中传播的几种物理规律28

一、声波在介质中传播时的散射28

二、介质对声波的吸收31

三、声波的衍射34

四、运动着的传声介质或声源的多普勒效应35

第五节 声波在平界面上的反射和折射37

一、声波垂直入射到平界面上的反射和透射37

二、声波斜入射到平界面上的反射和折射45

三、球面波在平界面上反射和折射51

第六节 声波在曲界面上的反射和折射53

一、声波在曲界面上反射54

二、声波在曲界面上的折射58

三、声透镜聚焦60

四、斜探头的聚焦63

习题65

第二章 检测换能器68

第一节 压电超声换能器68

一、晶体的压电性69

二、压电材料及其特征常数70

三、压电元件的振动模式77

四、压电换能器的等效电路77

第二节 探伤用的常规超声换能器81

一、纵波直探头81

二、横波斜探头82

三、组合探头83

四、表面波探头84

五、板波探头86

六、聚焦探头86

第三节 检测用的宽带超声换能器87

一、通常的宽带换能器87

二、非均匀激发的宽带换能器88

三、高斯换能器90

第四节 工业测量中应用的压电气介换能器92

一、厚度振动型的空气超声换能器92

二、圆管式径向振动空气换能器93

三、双压电片弯曲振动换能器95

四、空气中强辐射超声换能器96

第五节磁致伸缩换能器98

一、铁磁性材料及其磁致伸缩效应98

二、磁致伸缩换能器的设计100

第六节 电磁声换能器（EMAT）103

第七节 电容式声换能器（ESAT）108

第八节 压电换能器辐射的声场特征111

一、圆形片状声源辐射的纵波声场111

二、矩形片状声源辐射的纵波声场119

三、斜探头辐射的横波声场123

第三章 常规的超声波检测原理方法及应用127

第一节 脉冲反射法127

第二节 穿透法129

第三节 共振法检测131

第四节 缺陷的定位132

一、纵波探伤缺陷的定位132

二、横波探伤缺陷的定位133

三、曲面周向缺陷的定位136

第五节 缺陷的定量139

一、声波在规则形体面上的反射140

二、超声波探伤时探查灵敏度的调整148

三、缺陷的定量153

第六节 常规超声检测方法的应用163

板、管、棒及焊缝的探伤163

习题173

第四章 检测声学的新原理和方法175

第一节 声图像检测方法简介175

一、B型扫描成像177

二、C型扫描成像178

三、超声CT成像179

四、声全息成像理论185

五、超声显微镜成像187

六ALOK检测成像原理188

七、合成孔径聚焦超声成像技术（SAFT）190

第二节 声频谱法检测原理193

第三节 振动检测法原理及应用196

一、共振检测法的应用198

二、声阻法的应用199

第四节 一些特殊材料的超声检测206

一、混凝土材料的超声检测206

二、塑料的超声检测211

三、高温材料的超声检测212

第五节 应力的超声检测原理218

一、应力与应变的理论基础218

二、应力——应变对超声速度的影响219

三、应力与声速之间关系的检测220

第六节 光声检测原理和方法227

一、光产生声波的原理228

二、光声信号的检测方法230

三、光声检测的应用231

第五章 声发射检测技术234

第一节 声发射产生原理235

第二节 声发射源及其特征的检测239

一、声发射信号的表征参数239

二、声发射源特征的检测244

第三节 声发射源的定位246

第四节 声发射检测仪器的组成及声发射换能器249

第五节声发射检测技术的应用253

一、声发射在材料和构件的断裂韧性测试中的应用254

二、疲劳期间裂纹的生长255

三、复合材料的声发射检测257

四、用声发射技术检测应力腐蚀和氢脆259

五、检测马氏体相变的声发射259

六、对材料焊接的检测259

七、利用声发射检测岩石的破碎过程260

八、磁力学声发射及应力测量261

九、用声发射技术对材料及构件结构完整性评价261

第六章 介质中声传播参量的测量方法及介质特性分析263

第一节 概述263

第二节 声速的测量方法263

一、共振干涉法测量声速264

二、临界角法测量声速265

三、相位比较法测量声速266

四、脉冲法测量声速原理268

五、用光学方法测量介质的声速272

第三节 超声衰减的测量275

第四节 声阻抗的测量原理278

第五节 介质的特性分析279

一、固体介质的特性分析279

二、岩体的特性分析282

三、流体介质的特性分析285

第七章 超声工程测量技术289

第一节 概述289

第二节 超声物位测量原理290

一、超声液位测量原理290

二、液面高度的修正291

三、超声料位测量原理293

第三节 检测流体流量的超声方法295

一、时差法测量流量296

二、声束偏移法测量流量299

三、超声多普勒法测量流量300

四、检测流量误差的修正301

第四节 超声测温技术303

一、气介超声温度计的测量原理及方法304

二、固介式的超声温度计原理305

第五节 超声测量硬度308

第六节 超声测量粘度的原理和方法310

一、超声粘度计的基本原理311

二、磁致伸缩超声粘度计的工作原理312

第七节 超声测厚、测距的原理和方法315

一、超声共振法测厚原理315

二、超声干涉式测厚原理和方法316

三、脉冲反射式超声测厚原理317