有錯必糾：直通波可能是近表面?zhèn)鞑サ目v波——爬波

hebutszb 先生曾提出下面的問題：

    記得考證的時候，老師說TOFD直通波相當于表面下縱波（爬波），但我不明白爬波是以什么原理沿怎么樣的路徑傳播的。

    當時我以為爬波是一種可以沿曲面?zhèn)鞑サ奶厥獗砻娌?；后來陸續(xù)查閱了一些關于爬波的資料，發(fā)覺這一認識是不對的。根據現有資料似乎可以這樣認識：

    當縱波折射角(聲軸折射角)β≥80度時，在工件近表面?zhèn)鞑サ目v波，是爬波。

    TOFD的聲束折射角雖然通常不大于70度，但直通波的確又是在工件近表面?zhèn)鞑サ目v波，所以我認為直通波可能是爬波。

先頂后看~~

真是爬波嗎？要知道TOFD探頭發(fā)出的直通波傳輸的距離是比較遠的，輕易就能超過100mm。
而爬波探頭發(fā)出的爬波傳不遠，很快就衰減掉，只能傳輸20-30mm。
這是為什么？
描述爬波的數學方程是什么？，

很抱歉，我只是人云而云而已?。?！我自己至今弄不清爬波算什么波型，沒見過爬波的數學波動方程，也不會用數理推證的方法來證明：爬波為何爬不遠(或回波聲壓為何與距離的4次方成反比)。請強先生不吝賜教！

      我認為直通波不是爬波，而只是在工件表面下沿最路徑傳播的縱波，其性質（振動方式）就是縱波。
   經翻閱文獻得知：爬波引起的質點振動是縱波和橫波的疊加，因此爬波是入射角等于第一臨界角時折射縱波和橫波的合成，其速度為0.8~0.95倍的縱波聲速（取決于傳播介質）。爬波沿傳播方向很快衰減， 主要是由于縱波在沿表面下傳播過程中不斷的發(fā)生向橫波的波形轉換，導致在傳播過程中波幅遞減。
   而TOFD中的直通波在www.ndt.net論壇里，加拿大的Ed Ginzel用5MHz，6mm直徑的TOFD探頭，在玻璃（縱波聲速5979m/S，橫波聲速3700m/S）中做的聲彈試驗進行了解釋。從聲彈試驗的錄像截圖中可以看出，工件中傳播的聲束（包括貼近邊界的聲束）無非是縱波和橫波，并沒有什么爬波。同樣在《Engineering Applications of Ultrasonic Time-of-Flight Diffraction》這本書里，作者對直通波也定義為沿工件表面?zhèn)鞑サ目v波。

  

謝謝強先生和hebutszb 先生指教?？磥砼啦ú皇侵蓖ú?，是肯定的了。那么爬波是什么波型呢？似是折射縱波與折射橫波交界處的一種混合型的東西吧？不知這樣理解對否？“在傳播過程中不斷發(fā)生向橫波轉換”，這句話，可否理解為：爬波是傳播過程中不斷向橫波轉化的縱波呢？波幅衰減也僅指縱波波幅衰減吧？我一直處在人云我云、稀里胡涂階段！為什么GB/T12604.1-2005沒有爬波這一術語呢？

hebutszb 先生：您好！您的下面說法，恕我不能茍同——
“主要是由于縱波在沿表面下傳播過程中不斷的發(fā)生向橫波的波形轉換，導致在傳播過程中波幅遞減?！?/strong>
因為爬波沿表面下傳播過程不會傾斜入射到更新的表面吧？沒有發(fā)生波型轉換的基本條件。不論何處來的文獻，這種說法都可能是概念錯誤！

梁金昆 發(fā)表于 2011-8-3 14:43
hebutszb 先生：您好！您的下面說法，恕我不能茍同——
“主要是由于縱波在沿表面下傳播過程中不斷的發(fā)生向 ...

    多謝梁老指教，盡信書不如無書，看來還要深入??！

謝謝hebutszb 先生，讓我們在溝通中共同提高吧！學術面前，人人平等。咱們的討論，比勾心斗角干凈！書，不可盡信，又不可不信。您介紹的加拿大專家的實驗結論：工件中傳播的聲束（包括貼近邊界的聲束）無非是縱波和橫波，并沒有什么爬波。就太有價值了，證明了我的推論。受此啟發(fā)，最近想寫篇關于爬波的文章。

hebutszb 說的有道理，梁老師的說法似乎不能解釋頭波現象。