题目
在频率一定和材料相同情况下,横波对小缺陷探测灵敏度高于纵波的原因是:A. 横波质点振动方向对缺陷反射有利B. 横波探伤杂波少C. 横波波长短D. 横波指向性好
在频率一定和材料相同情况下,横波对小缺陷探测灵敏度高于纵波的原因是:
A. 横波质点振动方向对缺陷反射有利
B. 横波探伤杂波少
C. 横波波长短
D. 横波指向性好
题目解答
答案
C. 横波波长短
解析
本题考查超声波探伤中横波和纵波对小缺陷探测灵敏度差异的原因,解题思路是分析每个选项与横波对小缺陷探测灵敏度高之间的关系。
- 选项A:
- 横波质点振动方向与波的传播方向垂直,纵波质点振动振动方向方向与波的传播方向平行。虽然横波质点振动方向在某些情况下可能对缺陷反射有一定影响,但这并不是横波对小缺陷探测灵敏度高于纵波的主要原因。因为对于小缺陷的探测,更关键的因素是波的特性与缺陷尺寸的匹配关系,而不是单纯的振动方向。所以选项A错误。
- 选项B:
- 杂波少确实有利于提高探伤的信噪比,使缺陷信号更容易被识别。然而,杂波的多少与波的类型(横波或纵波)并没有直接的直接关联,它更多地与探伤设备、探头性能以及被检测材料的表面状况等因素有关。所以杂波少不是横波对小缺陷探测灵敏度高的原因,选项B错误。
- 选项C:
- 波的探测灵敏度与波长和缺陷尺寸有关。根据瑞衍射衍射理论,当缺陷尺寸与波长相当或略大于波长时,波的反射和散射效果较好,更容易被检测到。在频率一定和材料相同的情况下,横波的波速比纵波小。根据公式$\lambda=\frac{v}{f}$(其中$\lambda$为波长,$v$为波速,$f$为频率)),由于横波波速$v_{横}$小于纵波波速$v_{纵}$,频率$f$相同,所以横波波长短$\lambda_{横}<\lambda_{纵}$。较短的波长能够分辨更小尺寸的缺陷,因此横波对小缺陷的探测灵敏度更高。所以选项C正确。
- 选项D:
- 指向性好意味着波在传播过程中能量更集中,能够更准确地指向被检测区域。但指向性主要影响的是波的传播方向和能量分布,对于小缺陷的探测灵敏度,关键还是与波长和缺陷尺寸的匹配关系更为密切。所以指向性好不是横波对小缺陷探测灵敏度高的主要原因,选项D错误。