船舶UTII书后习题答案0801.docx
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船舶UTII书后习题答案0801
第二章超声波检测物理基础（答案）
1.超声波的波长与哪些因素有关?
A
A.与声速和频率有关;B.等于声速与频率的乘积;C.与声速和频率无关;D.以上全部.
解:
根据公式
可知,超声波波长与声速和频率有关,故应选A.
2.在液体中传播的声波波型是:
B
A.横波;B.纵波;C.横波和纵波;D.以上均不是.
解:
根据书P.11可知,由于液体不具有剪切弹性,只能传播纵波.故应选B.
3.声波传播的基本波形有:
D
A.球面波;B.柱面波;C.平面波;D.以上全部.
解:
根据书P.12可知,波形就是波的形式.它是由波阵面的几何形状决定.依据波阵面的形状,超声波分为:
平面波、球面波和柱面波,故应选D.
4.超声波在介质中的声速与哪些因素有关:
D
A.介质的弹性;B.介质的密度;C.超声波型;D.以上全部.
解:
根据书P.18可知,声速应从波动方程求出,并根据介质的弹性系数和密度来计算.同一介质不同波型的波速计算公式是不同的,故应选D.
5.在同一固体介质中,纵波与横波声速之比,与材料的哪些性能有关:
C
A.密度;B.弹性模量;C.泊松比;D.以上全部.
解:
根据书P.20可知,比较书上式（2-17）和式（2-18）,可得:
即纵波与横波声速之比与材料的泊松比（σ）有关.故应选C.
6.在介质中超声波传播的两个必要条件是:
A
A.声源和弹性传递介质;B.有耦合剂和固体介质;C.有超声仪器和探头;D.以上均不是.
解:
根据书P.7可知,机械波产生的条件㈠声源;㈡传声介质.故应选A.
7.区别波型类别的主要依据是:
D
A.质点的振动方向;B.振动的传递方向;C.质点的振动轨迹;D.以上全部.
解:
根据书P.10可知,波型是根据介质质点的振动方向与波的传播方向的关系来加以区别,故应选D.
8.在下列不同类型声波中,哪种波的传播速度与频率有关:
B
A.表面波;B.兰姆波;C.压缩波;D.剪切波.
解:
根据书P.12可知,板波（兰姆波）的相速度随频率变化而变化,故应选B.
9.在同种固体材料中,纵波声速CL、横波声速CS和表面波声速CR之间的大小关系是:
D
A.CR>CS>CL;B.CS>CL>CR;C.CL>CR>CS;D.CL>CS>CRE.以上均不是.
解:
根据书P.20可知,在固体介质中CL>CS>CR,故应选C.
10.钢中传播的纵波频率分别为1MHz、2MHz、4MHz和5MHz,它们在相同的声程下所需时间对于1MHz频率者为0.1s,则其余频率所需时间分别为:
C
A.0.2s、0.4s和0.5s;B.0.05s、0.025s和0.02s;C.均为0.1s;D.以上均不是.
解:
根据书P.19公式（2-17）可知,固体中的纵波速度与弹性模量E,密度ρ和泊松比σ有关,而与频率无关,因此本题中不同频率的超声纵波在钢中传播速度一样,所需时间也一样,故选C.
11.超声波斜入射到异质界面时,可能产生的物理现象有:
D
A.反射;B.折射;C.波型转换;D.以上都可能.
解:
根据书P.21可知,当超声波从一种介质倾斜入射到另一种介质时,除反射外,透射波要发生折射现象,同时伴有波型转换.故应选D.
12.超声波传播过程中,遇到尺寸与波长相当的障碍物时,将发生:
B
A.只绕射无反射;B.既反射又绕射;C.只反射无绕射;D.以上都可能.
解:
根据书P.39可知,如障碍物尺寸与超声波的波长近似,则超声波将发生不规则的反射、折射、透射和衍射.故应选B.
13.在同一固体介质中,当分别传播纵、横波时,它的声阻抗是:
C
A.一样;B.传播横波时大;C.传播纵波时大;D.不一定.
解:
根据书P.16可知,Z=ρc,而同一固体介质中CL>CS,故应选C.
14.当温度升高时,水的声阻抗变化为:
（加上温度低于74℃的条件,可选B）
A.不变;B.增大;C.变小;D.无规律变化.
解:
据有关资料介绍（“国防科技工业超声波检测”P.14）:
当温度低于74℃时,水中声速随温度升高而增加;当温度高于74℃时,水中声速随温度升高而降低.声速变化将直接影响声阻抗变化,但因水的声速变化的特殊规律,本题无法选择.如加上温度低于74℃的条件,可选B.
15.超声波垂直入射到异质界面时,反射波与透过波声能的分配比例取决于:
C
A.界面两侧介质的声速;B.界面两侧介质的衰减系数;
C.界面两侧介质的声阻抗;D.以上全部.
解:
根据书P.26可知,由题意可得反射波与透过波声能的分配比例:
因此与界面两侧介质的声阻抗有关,应选C.
16.在同一界面上,声强透过率T与声压反射率rp之间的关系是:
B
A.
B.
C.
D.
解:
根据书P.26可知,声强透过率
故选B.
17.在同一界面上,声强反射率R与声强透过率T之间的关系是:
D
A.R+T=1;B.T=1-R;C.R=1-T;D.以上全对.
解:
根据书P.26可知,R+T=1.故应选D.
18.超声波倾斜入射至异质界面时,透过波的传播方向的改变主要取决于:
B
A.界面两侧介质的声阻抗;B.界面两侧介质的声速;
C.界面两侧介质的的衰减系数;D.以上全部.
解:
根据书P.23的折射定律判断,应选B.
19.超声波在水/钢界面上斜入射的反射角的大小为:
B
A.等于入射角的1/4;B.等于入射角;C.纵波反射角>横波反射角;D.以上B和C.
解:
根据书P.22反射定律判断,反射角等于入射角,故选B.
20.超声波倾斜入射至钢/水界面,其折射规律为:
D
A.纵波折射角大于入射角;B.纵波折射角小于入射角;
C.纵波折射角等于入射角;D.以上均不对.
解:
根据书P.28所述.超声波倾斜入射至钢/水界面.透入第二介质水中的声压极小（tp=0.063）,相当于第二介质中无折射波,故应选D.
21.检验钢材用的K=2斜探头,探测铝材时,其K值变化结果为:
C
A.大于2;B.等于2;C.小于2;D.以上都可能.
解:
根据书P.23的折射定律判断,
.故选C.
22.第一介质为有机玻璃（CL=2700m/s）,第二介质为钢（CL=5900m/s;CS=3230m/s）,则第II临界角的表达式为:
B
A.
B.
C.
D.以上都不对.
解:
根据书P.24可知,
故应选B.
23.当超声横波入射至直角端角时,下面的叙述哪点是错误的:
B
A.反射横波与入射波平行但方向相反;B.入射角为30°时,声压反射率最高;
C.入射角为45°时,声压反射率最高;D.入射角为60°时,声压反射率最低.
解:
根据书P.127的5.2.7可知,当端角平面横波入射角为30°时,声压反射率最差,如下图示:
由于入射到端角部位的入射角是30°，小于钢/空气界面的第三临界角33.2°,故有较强的反射纵波,横波的反射率因此明显降低.当用折射角为45°的横波时,入射到端角部位的入射角是45°，大于钢/空气界面的第三临界角33.2°,故没有反射纵波,横波的反射率因此最高.故应选B.
24.用水浸聚焦探头局部水浸法检验钢板时,声束进入工件后其焦点的变化为:
B
A.因折射而发散;B.进一步聚焦;C.保持原聚焦状态;D.以上都是.
解:
根据书P.23折射定律,如下图示:
由折射定律知:
.故声束进入工件后进一步聚焦.应选B.
25.超声波的扩散衰减主要取决于:
A
A.波阵面的几何形状;B.材料的晶粒度;C.材料的粘滞性;D.以上全部.
解:
根据书P.34可知,扩散衰减仅取决于波阵面的几何形状.故选A.
26.活塞波声源,声束轴线上最后一个声压极小值到声源的距离为（N近场区长度）:
B
A.N;B.N/2;C.N/3;D.N/4.
解:
根据书P.36图示-34可知,声束轴线上最后一个声压极小值到声源的距离为N/2,故选B.
27.下列直探头,在钢中指向性最好的是:
C
A.2.5P20Z;B.3P14Z;C.4P20Z;D.5P14Z.
解:
根据书P.38可知指向角公式,且从题意分析只需比较C和D即可得出最好的.
应选C.
28.下面有关半扩散角的叙述中,哪点是错误的:
B
A.由第一零辐射角表示;B.为指向角的一半;
C.与指向角相同;D.是主声束辐射角之半.
解:
根据书P.38和P.39图2-36可知,应选B.
29.超声场的未扩散区长度为:
C
A.约等于近场长度;B.约等于近场长度0.6倍;
C.约等于近场长度1.6倍;D.以上都可能.
解:
根据书P.38可知,应选C.
30.在探测条件相同的情况下,面积比为2的两个平底孔,其反射波高相差的dB数为:
A
A.6dB;B.12dB;C.9dB;D.3dB.
解:
根据书P.41平底孔声压返回公式
.故应选A.
31.在探测条件相同的情况下,孔径比为4的两个球形人工缺陷,其反射波高相差的dB数为:
B
A.6dB;B.12dB;C.24dB;D.18dB.
解:
根据书P.42球孔声压返回公式:
故应选B.
32.在探测条件相同的情况下,直径比为2的两个实心圆柱体,其曲底面回波相差的dB数为:
C
A.12B;B.9dB;C.6dB;D.3dB.
解:
根据书P.40大平底面声压返回公式（实心圆柱体径向探测时其曲底面回波声压公式与大平底面的相同）:
故应选C.
33.外径为D,内径为d的空心圆柱体,以相同的灵敏度在内壁和外圆探测,如忽略耦合差异,则底波高度比为:
D
A.1;B.
C.
D.
.
解:
根据声压公式:
.故应选D.
34.不锈钢比碳钢的声阻抗大1%,则两者结合界面上的声压反射率约为:
B
A.10%;B.0.5%;C.5%;D.1%.
解:
设钢的声阻抗为Z1=1,则不锈钢的声阻抗为Z2=1.01.
=0.5%.故应选B.
35.超声波（活塞波）在非均匀介质中传播,引起衰减的主要原因是:
D
A.介质吸收;B.声束扩散;C.散射;D.以上全部.
解:
根据书P.34可知,引起衰减主要原因三个方面,即A,B和C三方面,故应选D.
36.聚焦探头声透镜曲率增大时,透镜焦距变化为:
C
A.增大;B.不变;C.减少;D.以上全不是.
解:
根据书P.193的焦距F与声透镜曲率半径r的关系公式:
F=2.2r可知,声透镜曲率增大,则其曲率半径r减小,焦距F也减小.故应迁C.
37.利用球面波声压公式
得到的规则反射体声压反射公式应用条件为:
D
A.S（声程）≥2N近似正确;B.S（声程）≥3N基本正确;
C.S（声程）≥6N正确;D.以上均对.
解:
根据球面波声压公式和活塞波声压公式之比,即可求出在1N处用球面波公式误差是57%;2N处误差约是11%;3N处误差约是5%;6N处误差约是1%.所以选D.
38.2.5P20（A）和5P14（B）探头相比,它们在钢中近场长度比较为:
A
A.A>B;B.A解:
根据书P.36的近场长度计算公式
.故应选A.
39.用4MHz钢质保护膜纵波直探头探测方钢锻件,若要得到最佳耦合效果,甘油（CL=1920m/s）耦合剂的理想厚度约为:
D
A.1.475mm;B.0.2mm;C.0.7375mm;D.0.48mm;.
解:
根据书P.10公式（2-5）知:
λ=c/f=1.92/4=0.48mm.又根据书P.29,在Z1=Z3≠Z2的情况下,当Z2的厚度刚好是该层中传播声波的半波长整数倍时,声压透过率最高.故应选D.
40.通用AVG曲线的作用是:
B
A.可以直接用声程和缺陷反射信号比查得缺陷尺寸;
B.应由相对缺陷距离和缺陷波幅增益（衰减）量,查得相对缺陷尺寸后,换算出缺陷当量尺寸;
C.A和B均可;D.A和B均不可.
解:
根据书P.46可知,在通用AVG曲线图中采用相对缺陷距离和相对缺陷尺寸,其纵坐标是缺陷波幅的衰减量,故应选B.
第3章超声波检测、检测探头与试块
1.一种超声波检测仪可直接显示出被检工件在入射截面上的缺陷分布和缺陷深度,这种仪器显示是:
B
A.A型显示;B.B型显示;C.C型显示;D.以上都不是.
解:
根据书P.54可知,应选B.
2.A型显示探伤仪,从示波屏上可获得的信息是:
C
A.缺陷取向;B.缺陷指示长度;C.缺陷波幅和传播时间;D.以上全部.
解:
根据书P.54可知,应选C.
3.脉冲反射式超声波检测仪中,产生触发脉冲的电路单元称为:
C
A.发射电路;B.扫描电路;C.同步电路;D.标距电路.
解:
根据书P.52可知,应选C.
4.脉冲反射式超声波检测仪中,产生时基线的电路单元称为:
A
A.扫描电路;B.触发电路;C.同步电路;D.发射电路.
解:
根据书P.52可知,应选A.
5.发射电路输出的电脉冲,其电压通常可达多少:
A
A.几百伏到上千伏;B.几十伏;C.几伏;D.1伏.
解:
根据资料介绍应选A.
6.接收电路中,放大器输入端接收的回波电压约有多少:
D
A.几百伏;B.100V左右;C.10V左右;D.0.001—1伏.
解:
根据书P.52可知,应选D.
7.同步电路的同步脉冲用于控制:
D
A.发射电路在单位时间内重复发射次数;B.扫描电路每秒钟内重复扫描次数;
C.探头晶片在单位时间内重复幅射超声的次数;D.以上全部.
解:
根据书P.52可知应选D.
8.压电晶体的的基频数是与下列因数中哪个成函数关系:
A
A.晶片厚度;B.施加的脉冲宽度;C.放大器放大特性;D.晶片的面积大小.
解:
根据书P.57的频率常数N是晶片共振频率f与其厚度T的乘积,应选A.
9.超声波检测系统的盲区是指什么:
D
A.主声束扫描不到的区域;B.近场内距离;
C.1.6N区域;D.被始脉冲宽度复盖区所代表的距离.
解:
根据书P.74可知,应选D.
10.超声波检测系统有盲区的大小,受下列哪些因素影响:
D
A.系统的发射强度;B.检测灵敏度;C.仪器阻塞特性;D.以上全部.
解:
根据书P.74可知,应选D.
11.一般便携式手工操作的超声波检测仪不适用于生产线自动探伤,这是因为:
A
A.自动探伤系统的重复频率要高得多;B.该仪器过于简单;
C.该仪器通常是A型显示;D.以上全不是.
解:
根据资料介绍自动超声波检测系统的重复频率比手工超声波检测高得多,故应选A.
12.在超声波检测中,一般不允许使用”抑制”旋钮,其原因是什么:
D
A.使仪器垂直线性变差;B.动态范围变小;
C.灵敏度降低;D.以上全部.
解:
因为使用”抑制”会使仪器垂直线性变差,动态范围变小,灵敏度降低,故应选D.
13.窄脉冲探头与普通探头相比,其性能特点是:
E
A.θ值较小;B.灵敏度较低;C.频带较宽;D.分辨力强;E.以上全部.
解:
窄脉冲探头的频带宽,分辨力强,θ值小,灵敏度低,探伤时主要是用它分辨力强的优点.所以选E.
14.探头软保护膜与硬保护膜相比,突出的优点是:
C
A.透声性能好;B.材质衰减小;C.有利于改善耦合条件;D.以上全部.
解:
根据书P.58,软保护摸探头主要用于工件表面比较粗糙或表面有一定曲率的场合下探伤,以改善耦合条件.故应选C.
15.超声波检测系统的灵敏度取决于:
A
A.探头、高频脉冲发生器和放大器性能;B.同步发生器性能;
C.仪器的重复频率;D.仪器的阻塞性能.
解:
超声波检测系统的灵敏度取决于高频脉冲发生器、放大器和探头性能.故应选A.
16.影响探头分辨力的主要因素为:
B
A.晶片的尺寸;B.阻尼特性;C.晶征的材料种类;D.以上全不是.
解:
晶片后面加阻尼块是为了使晶片振动时间减少,提高分辨力.故应选B.
17.表示A型超声波检测系统组合性能的常用指标为:
CD
A.水平与垂直线性;B.灵敏度余量与动态范围;C.噪声电平和分辨力;
D.灵敏度和盲区;E.以上全部.
解:
超声波检测系统组合性能有:
1灵敏度余量;2.盲区与始波宽度;3.分辨力;4.信噪比等,故本题可选D和C.
18.横波斜探头基本性能参数包括:
E
A.折射角（或K值）和入射角;B.主频率和频谱形态、宽度;
C.主声束偏移和入射点;D.灵敏度和分辨力;E.以上全部.
解:
可选E.
19.IIW试块的主要用途是什么:
C
A.校准和测定探伤系统的性能参数;B.用作人工反射体对比试块;
C.A和B;D.以上全不是.
解:
根据书P.63可选C,
20.K2斜探头声程调节用（1:
1水平）钢制半圆试块的半径尺寸为多少:
A
A.R=33mm;B.R=42.4mm;C.R=66mm;D.以上全不是.
解:
半圆试块的回波特点是,第一个回波的声程是R,第二个回波的声程是3R.所以当用半圆试块来调节水平1:
1时,选用半圆试块的第一个回波水平距离30mm是最优的,因为第二个回波会在水平距离90mm处出现,此时仪器调节方便且精度又较高.这样就可用下列计算式算出半径:
∵sinβ=L/R
∴R=L/sinβ=30/sin63.4=33.6mm
故应选A.
21.K1斜探头探伤时,用作垂直1:
1调节的钢制半圆试块尺寸为多少:
B
A.R=33mm;B.R=42.4mm;C.R=66mm;D.以上全不是.
解:
参考上图（但本题的30是垂直距离,不是上题中的水平距离）,可知R=30/cos45°=42.4mm.故应选B.
22.超声波检测仪使用中应定期检验,合格后方可使用,检验周期一般为:
D
A.三个月;B.一年;C.发现故障或检修后;D.B和C;E.A和C.
解:
应选D.
23.超声波检测中有时把半圆试块中心侧壁开有5mm深的切槽,其主要目的是什么:
C
A.标记试块中心;B.消除边界效应;C.获得R曲面等距离反射波;D.以上全部.
解:
半圆试块中心侧壁开有5mm深的切槽,使声波在圆心处产生端角反射,从而获得R曲面等距离反射波,应选C.
24.在厚板焊缝探伤用试块中,人工反射体一般应该是:
D
A.短横孔;B.长横孔;C.横通孔;D.B和C.
解:
在厚板焊缝探伤用试块中,人工反射体应该是长横孔,习惯也称横通孔,故应选D.
25.纵波直探头探伤中,若使用细长形对比试块,应注意的问题是:
D
A.D/L比小试块易产生边界干扰波;B.平底孔深应能足以分辨;
C.材质衰减要小;D.以上全部.
解:
本题A,B,C都应考虑,故选D.
26.表面波探伤时,裂纹回波在示波屏上的水平刻度值通常表示下列何种数值:
B
A.缺陷深度;B.缺陷到探头前沿距离;C.缺陷声程;D.以上均可能.
解:
表面波扫描比例调节时,不是从入射点开始,而是从探头前端开始,故应选B.
27.为检出厚度20mm以下钢板中的分层类缺陷,宜选用的探头为:
C
A.纵波直探头;B.横波斜探头;C.分割式双直探头;D.以上均可.
解:
根据书P.182倒5行叙述:
”双晶直探头检测板厚≤20mm钢板”,故应选C.
28.为检出φ10×6mm管子内的纵向缺陷,可选用的探头是:
D
A.接触式聚焦斜探头;B.双晶斜探头;C.短前沿小尺寸斜探头;D.以上均非.
解:
为检出φ10×6mm管子内的纵向缺陷,可选用的探头是水浸聚焦探头（纵波水浸聚焦探头,到钢管里折射成横波）,本题的A,B,C探头都不适用.故选D.
29.IIW2试块的优点是:
D
A.轻巧,便于携带和现场使用;B.时基和零位校正方便;
C.φ5孔可用于灵敏度调节;D.以上全部.
解:
本题A,B,C都对,故选D.
30.完整的超声波探伤系统基本组成（硬件）应包括:
C
A.仪器和探头;B.仪器、探头和试块;C.仪器、探头、试块和探头电缆;D.以上均可.
解:
根据书P.69超声波检测系统应指C.
第四章超声波检测通用技术
1.超声波透射法（A）和反射法（B）相比,在缺陷测定方面方面差别是:
D
A.A法可以发现缺陷,但不能定位;B.B法可对缺陷进行定量和定位;
C.A和B法对缺陷定性均有困难;D.以上全部.
解:
A,B,C都对,应选D.
2.纵波直探头超声波检测和横波斜探头探伤相比,其缺陷A型显示的主要差别在于:
D
A.直射法缺陷波往往出现在底波之前;
B.斜射法一般没有底波,探头移动时缺陷波幅和位置随之而变;
C.直射法缺陷波位置往往不随探头移动而变化;
D.以上全部.
解:
A,B,C都对（但C是指平面形状的工件探伤）,应选D.
3.铸件毛面纵波超声波检测时,宜选用的探测条件是:
D
A.选用较低频率的探头;B.采用较粘的耦合剂;
C.用软保护膜探头;D.以上全部.
解:
A,B,C都对,应选D.
4.直探头纵波探伤时,工件上下表面不平行会使底波变化,结果是:
A
A.底面波降低甚至消失;B.底面回波变宽;
C.底面回波变窄;D.以上全不是.
解:
应选A.
5.超声波检测中缺陷的反射声能大小取决于:
D
A.缺陷尺寸和位置;B.缺陷类型和性质;C.缺陷形状和取向;D.以上全部.
解:
A,B,C都对,应选D.
6.超声波检测中下面哪种参考反射体与入射声束角度无关:
D
A.平底孔;B.平底槽;C.V型槽;D.横孔.
解:
根据书P.87超声波以不同角度斜入射于长横孔圆柱面上时,因圆柱面具有各方向对称性,故对不同角度的入射声束都适用,应选D.
7.检测粗大晶粒的金属制件中通常会引起超声波变化为:
D
A.底面反射波降低或消失;B.信噪比降低;
C.穿透能力下降;D.以上全部.
解:
A,B,C都对,应选D.
8.超声波检测中在确定缺陷当量时,通常在获得缺陷最大回波时进行测定,这中因为:
D
A.只有超声束投射到整个反射面上才能得到最大回波;
B.声束沿中心轴线投射到缺陷中心;
C.声束垂直投射到工件内缺陷的反射面上;
D.人为地将缺陷信号的最高回波规定为检测基准.
解:
选D.
9.超声波检测中考虑灵敏度补偿可能的理由是什么:
E
A.被检工件厚度太大;B.工件底面与探测面不平行;
C.耦合剂有较大的声能损耗;D.曲面工件;
E.工件与试块材质和表面状态不同;F.以上全部.
解:
根据书P.90,介绍了试块与工件因表面粗糙度,曲率半径不同时,由于工件耦合损耗大,而使探伤灵敏度降低,故必须补偿;同时当试块与工件材质有明显差异时也需补偿.故应选E.
10.超声波检测常规方法中,可检测的缺陷尺寸一般认为不小于:
C
A.波长的1/4;B.波长的1/3;C.波长的1/2;D.以上全不是.
解:
根据书P.85最后一行,超声波检测灵敏度约为波长的1/2,应选C.
11.厚工件中与探测面垂直的平直光滑内部缺陷,最有效超声波检测方法是:
C
A.单斜探头法;B.单直探头法;C.双斜探头前后串列法（K1探头）;
D.分割式双直探头法.
解:
根据书P.82可知,应用串列法.故选C.
12.采用底波高度法（F/B百分比法）对缺陷超声定量时,下面哪种说法是正确的:
B
A.F/B相同,缺陷当量相同;B.F/B法不能算出缺陷当量尺寸;
C.适用于尺寸小于探头直径的
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