Ранее было сказано, что в УЗ- контроле используется область линейной акустики, где механическое напряжение пропорционально деформации для твердо­го тела или давление пропорционально смещению для жидкости. Однако при больших отклонениях от положения рав­новесия пропорциональность нарушается. Это область нелинейной акустики.

Распространение звуковой волны большой интенсивности (так называемых волн конечной амплитуды) в отличие от волн с малой амплитудой сопровождается нарастающим искажением ее формы. Это обусловлено разницей в скоростях пере­мещения различных точек профиля волны. Скорость с перемещения точки профиля, соответствующая заданной колебательной скорости v, определяется формулой

c(v) = Со + 8V,

где Со - равновесное значение скорости звука в среде; є - нелинейный параметр среды. Точки профиля волны, соответст­вующие областям сжатия (где v > 0), "бе­гут" быстрее точек, соответствующих об­ластям разрежения (где v < 0), т. е. ско­рость звука в области сжатия больше, чем в области разряжения.

О. В. Руденко [288] рассмотрел воз­можность использования для диагностики и контроля разнообразных физических явлений, связанных с распространением интенсивных акустических волн. На этой работе основано дальнейшее изложение. Отмечается, что зависимость от амплиту­ды (или интенсивности) приводит к нару­шению принципа линейной суперпозиции: волны в области их интерференции начи­нают влиять друг на друга, обмениваясь энергией. При этом каждая из волн "запо­минает" свойства как остальных участни­ков взаимодействия, так и материальных констант среды в той области пространст­ва, где это взаимодействие происходит.

Примером устройства, принцип рабо­ты которого основан на нелинейном "за­поминании" характеристик сигнала, явля­ется параметрический гидроакустический приемник, в котором роль приемной ан­тенны выполняет область пересечения опорного интенсивного пучка и слабой сигнальной волны

Вообще говоря, из области взаимо­действия могут излучаться волны с новы­ми частотами и направлениями распро­странения, которых не было в ансамбле исходных возмущений. Эти волны, рож­денные на нелинейности среды, также несут информацию, полезную для диагно-

стики. Далее будет рассмотрено несколько принципиальных идей и схем сбора ин­формации, основанных на нелинейных эффектах.