超声无损检测基础——力学建模方法(2)

本书可供高等学校相关专业教师、研究生以及高年级本科生作为教学参考，也可作为从事无损检测行业的广大工程技术人员、科研工作者的参考材料。

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本书目录

前言

第1章 超声系统 1

1.1 无损检测系统的组成单元 1

1.2 脉冲发生-接收器 2

1.3 超声波换能器 4

1.4 超声数字化仪 6

1.5 超声术语 7

1.6 关于文献 9

1.7 习题 9

1.8 参考文献 9

参考期刊资料 10

第2章 线性系统和傅里叶变换 11

2.1 线性时不变系统 11

2.2 傅里叶变换 12

2.3 线性时不变系统和脉冲响应函数 14

2.4 线性时不变系统的超声无损检测系统 15

2.5 关于文献 17

2.6 习题 18

2.7 参考文献 20

第3章 基本原理 22

3.1 流体的控制方程 22

3.1.1 运动方程 22

3.1.2 本构方程 23

3.1.3 波动方程 24

3.1.4 界面/边界条件 24

3.2 弹性固体的控制方程 25

3.2.1 运动方程 25

3.2.2 本构方程 27

3.2.3 纳维方程 28

3.2.4 界面/边界条件 28

3.2.5 势的波动方程 30

3.2.6 膨胀和旋转 32

3.2.7 直角坐标系下的控制方程 32

3.3 关于文献 36

3.4 习题 36

3.5 参考文献 38

建议阅读 38

第4章 体波的传播 39

4.1 流体中的平面波 39

4.1.1 一维波 39

4.1.2 傅里叶变换关系 39

4.1.3 谐波 40

4.1.4 三维波 41

4.2 弹性固体中的平面波 42

4.2.1 纳维方程的一维解 42

4.2.2 纳维方程的三维解 42

4.3 流体中的球面波 45

4.3.1 基本解 45

4.3.2 基本解的积分形式 46

4.3.3 G的远场形式及其导数 47

4.4 弹性固体中的球面波 48

4.4.1 基本解 48

4.4.2 Gij及其导数的远场形式 51

4.5 关于文献 52

4.6 习题 52

4.7 参考文献 53

第5章 互易定理以及其他积分关系 54

5.1 流体的互易定理 54

5.1.1 积分表达定理 55

5.1.2 Sommerfeld辐射条件 56

5.1.3 散射问题的积分方程 58

5.2 弹性固体的互易定理 60

5.2.1 积分表达定理 61

5.2.2 辐射条件 62

5.2.3 散射问题的积分方程 63

5.3 力电互易定理 65

5.3.1 控制方程 65

5.3.2 压电介质的互易定理 66

5.4 关于文献 67

5.5 习题 67

5.6 参考文献 69

建议阅读 70

第6章 体波的反射和折射 71

6.1 流体-流体交界面上的反射和折射（垂直入射） 71

6.1.1 反射和透射系数 71

6.1.2 平面波的声强度 73

6.2 流体-流体交界面处平面波的反射和折射（斜入射） 76

6.2.1 反射和透射系数 76

6.2.2 临界角和非均匀波 77

6.2.3 小于临界角时能量的反射和透射 78

6.2.4 大于临界角时能量的反射和透射 79

6.2.5 脉冲畸变 80

6.2.6 斯托克斯关系 83

6.2.7 三维情况下流体-流体交界面的反射和折射 85

6.2.8 Snell定律和稳态项 88

6.3 斜入射流体-固体交界面处的反射和折射 91

6.3.1 反射和透射系数 91

6.3.2 弹性波的能流和强度 94

6.3.3 斯托克斯关系（流体-固体交界面） 97

6.4 固体-固体交界面处的反射和折射（光滑接触） 98

6.5 固体-固体交界面处的反射和折射（焊接） 102

6.5.1 入射P波和SV波 102

6.5.2 入射SH波 105

6.6 应力自由表面的反射 107

6.7 关于文献 108

6.8 习题 109

6.9 参考文献 113

第7章 表面波和板波的传播 114

7.1 瑞利表面波 114

7.2 板波—水平剪切运动 117

7.3 兰姆波 121

7.3.1 拉伸波 121

7.3.2 弯曲波 123

7.4 有界介质中其他波 124

7.5 关于文献 125

7.6 习题 125

7.7 参考文献 126

第8章 超声换能器的辐射 127

8.1 流体中平面活塞式换能器 127

8.1.1 Rayleigh-Sommerfeld理论 127

8.1.2 轴上压力 129

8.1.3 离轴压力 134

8.1.4 平面波的角谱和边界衍射波理论 145

8.2 流体中球面聚焦活塞换能器 147

8.2.1 O'Neil模型及其他模型 147

8.2.2 轴上压力 149

8.2.3 离轴压力 154

8.2.4 声学透镜聚焦 160

8.3 穿过平界面的波束传播—平面探头 162

8.3.1 流体与流体界面—垂直入射 162

8.3.2 流固界面—垂直入射 167

8.3.3 流体-流体界面—斜入射 171

8.3.4 流体-固体界面—斜入射 174

8.4 穿过平界面的波束传播—聚焦探头 176

8.4.1 流体-流体界面 176

8.4.2 流体-固体界面 179

8.5 通过弯曲交界面的波束传播 180

8.5.1 流体-流体界面 181

8.5.2 流体-固体界面 195

8.6 波束模型的数值计算 199

8.6.1 边缘单元 200

8.6.2 用棱边单元法研究弯曲界面问题 208

文章来源：《力学季刊》 网址: http://www.lxjkzz.cn/zonghexinwen/2021/0525/568.html