Проектирование радиоволновых (СВЧ) приборов неразрушающего контроля материалов. Мищенко С.В - 26 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

от глубины залегания дефекта h при различном раскрытии расслоения
(указано на кривых)
Расчет электромагнитных полей, рассеянных дефектами типа инородных включений, является од-
ной из важнейших задач в теории радиодефектоскопии. Явления дифракции в общем виде были рас-
смотрены Фраунгофером и Френелем. Этому вопросу посвящено большое число работ, среди которых
следует отметить исследования, касающиеся дифракции на телах, находящихся в свободном простран-
стве. К ним относятся работы Релея, Потехина, Стрэттона и ряда других авторов.
Любая задача дифракции может быть сведена к дифракции на системе диполей, квадрополей и т.д.
Особый интерес представляет рассеяние электромагнитных волн от диполя, помещенного в слой ди-
электрика, так как одной из проблем радиодефектоскопии является определение наличия инородных
включений в стенке контролируемого изделия по деформации поля.
Если в слое (рис. 1.15) будет находиться инородное включение, то часть энергии будет рассеиваться
на нем и может быть зарегистрирована достаточно чувствительной системой. Для оценки рассеянного
включением поля достаточно рассмотреть случай, когда включение представляет собой цилиндр или
эллипсоид, большая ось которого параллельна границе раздела сред. Этот случай более сложен, чем
случай вертикального расположения большой оси диполя, и теория его исследования наиболее интерес-
на.
Для включения, ориентированного произвольно в однородном внешнем поле, напряженность
которого равна Е, составляющая дипольного момента имеет вид:
ξ
π
ε
εε
+
εε
= VF
L
P
x
4
3
3
2
24
24
,
Рис. 1.15 Схема расположения инородного включения в плоском слое
где ε
2
и ε
4
диэлектрическая проницаемость среды и включения; Vобъем включения; Lфактор
формы, зависящий от геометрии включения; L = 4 л для включений, имеющих вид удлиненных
цилиндров.
Если вектор электрического поля падающих на включение волн направлен по отношению к осям х
и у произвольно, то можно рассматривать его отдельные составляющие. Рассмотрим случай, когда век-
тор Е направлен вдоль оси z. В этом случае поле волн, рассеянных инородным включением, будет иметь
одну составляющую E
x1
.
Результирующее поле, действующее над границей раздела сред, определится как сумма поля, рассе-
янного включением, и полей отраженных и падающих волн. Тогда напряженность электрического поля
перед слоем, содержащим на глубине h инородное включение, определится следующим образом (фак-
тор времени опущен):
QtPeEeEE
x
zjkzjk
++=
11
001
,
где tкоэффициент поля в слое, учитывающий интерференционные явления.
z
x 0
h
k
1
µ
1
d
k
2
µ
2
k
3
µ
3