横波发射声场
假想横波波源
- 目前常用的横波探头,是使纵波倾斜入射到界面上,通过波形转换来实现横波检测。
- 当入射角大于第一临界角,小于第二临界角,纵波全反射,第二介质中只有折射横波。
- 横波探头辐射的声场为第一介质中的纵波声场(反射)和第二介质中的横波声场(折射)。
- 则“第一介质中的纵波波源”可转化为“轴线与第二介质中横波波束轴线重合的假想横波波源”。
- 则转化为由“假想横波波源辐射出来的连续的横波声场”。
- 当实际的波源为圆形时,假想横波波源为椭圆形。
- 椭圆的长轴等于实际波源的直径 $ D_s $。
- 短轴为 $ D^{\prime}_s = D_s \frac{\cos \beta}{\cos \alpha} $
- $ \beta $ 横波折射角
- $ \alpha $ 纵波入射角
横波声场的结构
波束轴线上的声压
- 当 $ x \geq 3N $ 时
- 波束轴线上的声压与波源面积成正比,与至假想波源的距离成反比。
近场区长度
- 横波声场的近场区长度和纵波声场一样。
- 与波长成反比,与波源面积成正比。
- $ K $ 表示横波折射角。
- $ K $ 值增大,近场区长度减小。
半扩散角
- 纵波斜入射在第二介质中产生横波声场,其声束不再对称与声束轴线。
- 存在两个半扩散角,上半扩散角大于小半扩散角。
- 横波垂直入射时,其声束对称于轴线。
- 横波声束的指向性比纵波好,横波能量更集中一些。
