Такие физико-механические свойства материала, как плотность, упругость, структурное строение, определяют постоянные, характеризующие распространение в среде упругих волн, т.е. акустические свойства среды.
Под акустическими свойствами упругой среды понимают свойства, от которых зависит распространение ультразвуковой волны.
К ним относятся скорость распространения волны, коэффициент затухания и удельное волновое сопротивление (акустический импеданс). В твердом теле эти величины определяют для продольных и поперечных волн. Важно отметить, что скорость определяется физическими свойствами среды и не зависит от частоты или амплитуды волн (при небольших величинах амплитуд).
Акустические свойства веществ
Вещество | Скорость волн c, 1×103 м/с | Плотность p, 1×103 кг/м3 | Волновое сопротивление z, 106 Па×кг/м3 | Коэффициент затухания на 2,5 МГц δ, Нп/м | |
---|---|---|---|---|---|
продольных | поперечных | ||||
Алюминий | 6,36 | 3,13 | 2,7 | 17,2 | 0,1...1 |
Бериллий | 12,8 | 8,6 | 1,82 | 23,3 | - |
Бронза | 3,5..3,8 | 2,3..2,5 | 8..9 | 30..34 | - |
Вольфрам | 5,32 | 2,77 | 19,3 | 102,7 | - |
Дуралюмин | 6,2..6,4 | 3..3,2 | 2,7..2,8 | 19..20 | 0,1...1 |
Железо | 5,92 | 3,23 | 7,8 | 46,3 | 0,2...5 |
Латунь | 4,3..4,7 | 3,1..3,5 | 8,4..8,5 | 36..40 | - |
Магний | 5,74 | 3,1 | 1,74 | 9,98 | 0,1...2 |
Медь | 4,72 | 2,4 | 8,9 | 42 | 2,5...20 |
Никель | 5,7 | 3,0 | 8,9 | 50,7 | - |
Олово | 3,32 | 1,65 | 7,3 | 24,2 | - |
Ртуть | 1,45 | - | 13,6 | 19,7 | 0,34 |
Свинец | 2,16 | 0,87 | 11,4 | 24,6 | - |
Серебро | 3,65 | 1,65 | 10,5 | 38,3 | - |
Сталь углеродистая | 5,90..5,94 | 3,22..3,25 | 7,7..7,9 | 45,9..46,3 | 0,1...10 |
Сталь аустенитная | 5,77..6,14 | 3,2..3,31 | 7,6..8 | 44..48 | 0,3...40 |
Титан | 6,1 | 3,13 | 4,5 | 27,5 | - |
Цинк | 4,17 | 2,41 | 7,1 | 29,6 | - |
Чугун | 3,5..5,6 | 2,2..3,2 | 7,2..7,6 | 26..42 | 0,3...50 |