Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » قانون سنيل للانكسار للموجات فوق الصوتية

قانون سنيل للانكسار للموجات فوق الصوتية

1940
  • Willebrord Snellius
Ultrasonic testing setup for weld inspection in manufacturing using Snell's Law.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

عندما بالموجات فوق الصوتية عندما تصطدم موجة بالحد الفاصل بين مادتين مختلفتين بزاوية معينة، فإنها تنكسر أو تغير اتجاهها. ويخضع هذا لقانون سنيل، الذي يربط زوايا السقوط والانكسار بسرعات الموجات في الوسطين: frac{sintheta_1}{c_1} = frac{sintheta_2}{c_2} [/latex]. يُعد هذا المبدأ أساسيًا لاختبارات الحزمة الزاوية، المستخدمة لفحص مكونات مثل اللحامات التي يصعب الوصول إليها من الأعلى مباشرة.

يُعدّ قانون سنيل حجر الزاوية في فيزياء الموجات، وقد صِيغ في الأصل للضوء، ولكنه ينطبق أيضاً على الموجات الصوتية. في اختبارات الموجات فوق الصوتية، لا غنى عنه لتصميم عمليات الفحص التي يتعذر فيها استخدام طريقة الفحص المباشر. ويُعدّ هذا شائعاً في فحص اللحام، حيث يمنع غطاء اللحام وضع محوّل الطاقة مباشرةً فوقه. بدلاً من ذلك، يُستخدم محوّل طاقة ذو شعاع مائل، يتكون من عنصر كهرضغطية مثبت على إسفين بلاستيكي.

تحدد الصيغة [latex]frac{sintheta_1}{c_1} = frac{sintheta_2}{c_2}[/latex] سلوك الموجة، حيث [latex]theta_1[/latex] هي زاوية السقوط في الوسط الأول (الوتد)، و[latex]c_1[/latex] هي سرعة الصوت في الوتد، و[latex]theta_2[/latex] هي زاوية الانكسار في الوسط الثاني (قطعة الاختبار، مثل الفولاذ)، و[latex]c_2[/latex] هي سرعة الصوت في قطعة الاختبار. باختيار زاوية الوتد والمادة بعناية، يستطيع الفاحصون توليد موجة قص أو موجة طولية بزاوية دقيقة ومحددة داخل قطعة الاختبار لفحص حجم اللحام بكفاءة.

يُعد تحويل الأنماط جانبًا بالغ الأهمية في هذا السياق. فعندما تصطدم موجة طولية بسطح فاصل بزاوية معينة، فإنها تُولّد موجة طولية منكسرة وموجة قص منكسرة، كلٌّ منهما بزاوية مختلفة وفقًا لقانون سنيل (نظرًا لاختلاف سرعة موجات القص عن الموجات الطولية). وغالبًا ما يستخدم الفنيون موجة القص المتولدة لأن طولها الموجي الأقصر يُتيح حساسية أفضل للكشف عن العيوب الصغيرة.

UNESCO Nomenclature: 3301
الصوتيات

يكتب

المبدأ الفيزيائي

الاضطراب

التأسيسية

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • العمل الأصلي لويليبرورد سنيليوس حول الانكسار البصري في القرن السابع عشر
  • مبدأ هيغنز الذي يشرح انتشار الموجات وجبهات الموجات
  • فهم أن الصوت يتصرف كموجة وينتشر عبر المواد الصلبة
  • تطوير محولات شعاع الزاوية والأوتاد للتفتيش الصناعي

التطبيقات

  • فحص لحام شعاع الزاوية في التصنيع والبناء
  • اختبار الغمر للمكونات الصناعية ذات الشكل المعقد
  • تصميم أسافين بزاوية لمحولات الموجات فوق الصوتية
  • توجيه الشعاع في الموجات فوق الصوتية الطبية ذات المصفوفة الطورية
  • تحليل الموجات الزلزالية في الجيوفيزياء لفهم طبقات الأرض

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: قانون سنيل، الانكسار، الاختبار بالموجات فوق الصوتية، الحزمة الزاوية، تحويل النمط، موجة القص، الاختبارات غير المدمرة، فحص اللحام، انتشار الموجات، الصوتيات.

السياق التاريخي

قانون سنيل للانكسار للموجات فوق الصوتية

1930
1940
1940
1940
1940
1940
1940
1930
1934
1940
1940
1940
1940
1940
1945-01-01

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.