ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
ВВЕДЕНИЕ
В 1885 г. лорд Рэлей (Дж. Стретт) впервые показал, что вдоль плоской
свободной границы изотропного твердого полупространства могут
распространяться упругие поверхностные волны, амплитуда которых быстро
уменьшается с глубиной. Такие волны, названные впоследствии
рэлеевскими, стали интенсивно изучаться и использоваться в различных
приложениях. Например, в диапазоне ~ (1 … 100) Гц они использовались в
сейсмологии и сейсморазведке. Это связано с тем, что рэлеевские волны
являются основным типом волн, наблюдающихся при землетрясениях, так
как при распространении по поверхности рэлеевские волны затухают с
расстоянием медленнее, чем объемные волны.
В 50-х годах прошлого века рэлеевские волны ультразвукового
диапазона с частотами ~ 10
6
Гц стали интенсивно использоваться в
устройствах всестороннего неразрушающего контроля поверхности и
поверхностного слоя образцов и материалов, например, при определении
дефектов, степени и глубины термической закалки, остаточных
механических напряжений, качества обработки поверхности различных
твердотельных материалов и т.д. Скорость, затухание и структура рэлеевской
волны неразрывно связаны с физико-механическими характеристиками
поверхностного слоя образца, в котором она распространяется. Поэтому по
скорости и затуханию рэлеевской волны можно получать информацию о
состоянии поверхностного слоя твердотельного материала. Впоследствии
применение рэлеевских волн в ультразвуковой дефектоскопии сделало
ультразвуковой контроль универсальным, т.е. применимым для деталей и
заготовок любой формы.
В 60 – 70-х годах прошлого века рэлеевские волны с частотами ~ (10
7
… 10
9
) Гц нашли применение в миниатюрных твердотельных устройствах
(ультразвуковые линии задержки, полосовые фильтры, ответвители сигналов,
конвольверы, фазовращатели и т. д.). Применение рэлеевских волн в таких
устройствах вызвано следующими тремя особенностями данных волн:
1) возможностью «вывести» звуковой сигнал из любой точки
поверхности образца, по которому распространяется волна;
