冲击弹性波理论与应用
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2 冲击弹性波的理论基础

2.1 概述

如前所述,冲击弹性波与电磁波一样,属于波动的范畴。但是,波动本身随着时间的变化,其位置也发生变化(即为波的传播)。因此,波动的测试只能采用在某个或者某几个固定点设置传感器,通过各个传感器拾取的信号推算波动的相关参数。

所以,传感器拾取的信号是该质点的相关信息。对于弹性波而言,拾取的信号实质上是质点的振动信号,即冲击弹性波的测试其实是通过测试微观上的振动信号,来反映宏观上的波动信息。

因此,振动与波动是两种既有区别又有联系的不可分割的物理现象。其中,振动是物质的一种运动形式,而波动则是振动的传播过程。

连续弹性体中的一个质点在外力作用下,在其平衡位置附近沿直线往复运动,则该质点的运动称为机械振动。对于连续介质,当某一质点振动时,该质点的振动能量就会传递到周围质点上,从而引起周围质点的振动。这种振动能量在介质内部的传播过程称为波动。冲击弹性波的检测是通过对某一质点的振动的测试而实现的。同时,直接诱发测试对象的振动,通过分析其时域和频域动力响应,也是一种诊断和分析结构系统特性的方法。因此,了解和掌握振动、波动的基本理论是非常必要的。

所以,本章中对振动和波动两方面进行了介绍。