Изделия в металлургии и машиностроении характе­ризуются большим многообразием конструктивных форм. Они отличаются материалами, массой и габаритами, спо­собами обработки, наличием покрытий и т. д. Многие элементы конструкций имеют простую форму, другие — сложную.

Такое положение существенно усложняет разработку методики контроля изделий и превращает ее по суще - 1

ству в самостоятельную исследовательскую работу. |

Поэтому одной из задач, стоящих перед дефектоско - пистами, является установление общих закономерностей распространения УЗК в однотипных изделиях сложной формы, объединенных в группы по каким-либо призна­кам. Такую задачу следует решать поэтапно.

Разработке общих принципов и рекомендаций по контролю изделий сложной формы должна предшество­вать работа по изучению звуковых полей в различных телах, ограниченных плоскими и кривыми поверхностя­ми. Для этого необходимо провести типизацию и класси - фиксацию изделий, что позволит все их многообразие представить в виде нескольких групп сравнительно прос­тых тел (элементов) со схожими признаками.

Рассматривая затем геометрические модели прохож­дения, отражения и преломления ультразвуковых лучей в различных телах, можно более четко представить себе физическую сущность и закономерности наблюдаемых явлений и дать им определенное толкование.

Применяя методы типологии и системного анализа, сгруппируем изделия в таксоны, т. е. группы дискретных, объектов, связанных той или иной степенью общности свойств и признаков и благодаря этому дающих основа­ние для присвоения им определенной таксономической категории. При выделении таксона принимают во внима­ние разные свойства и признаки объектов: общность строения, состав, форму, функции и т. д. В данном слу­чае целесообразно сгруппировать изделия по конструк­тивному признаку, так как в ряде случаев только слож­ная форма не позволяет применить ультразвуковую де­фектоскопию для контроля изделий[9].

При разработке таксономической классификации сходство между объектами определяли в три этапа: от­бор признаков, вычисление сходства и образование групп. Не вдаваясь в подробности математических рас­четов таксономических отношений, характеризующих степень сходства различных изделий и их элементов, воспользуемся результатами этих расчетов и классифи­цируем изделия по конструктивному признаку (рис. 29

Как видно, все изделия можно разбить на четыре основных группы: изделия, ограниченные плоскими по­верхностями; изделия, ограниченные регулярными кри­выми поверхностями; изделия, ограниченные нерегуляр­ными кривыми поверхностями; изделия, ограниченные плоскими и кривыми поверхностями.

Эти группы в свою очередь можно разбить на под­группы и элементы, которым будут соответствовать опре­деленные изделия. Таким образом, все многообразие конструктивных форм изделий сводится к нескольким видам геометрических тел.

Рассмотрим геометрию звуковых полей, возникающих в телах, ограниченных плоскими и кривыми поверхностя­ми при облучении их пучками УЗК, используя наглядные методы и не привлекая математического аппарата. Такой подход, по нашему мнению, должен облегчить понима­ние основ ультразвуковой дефектоскопии деталей слож­ной формы без специальной математической подготовки.

В данном разделе звуковое поле, создаваемое диско­вым излучателем, рассмотрено с позиций геометрической акустики и наглядной геометрии путем построения моде­лей прохождения пучков лучей продольных, сдвиговых и поверхностных волн в некоторых телах, ограниченных плоскими и кривыми поверхностями.

Будем считать твердые тела, в которых рассмотрены звуковые поля, однородными, изотропными и упругими, а ограничивающие их поверхности—гладкими. Условим­ся также, что возникновение звукового поля в телах не сопровождается явлениями интерференции и дифракции. Сделанные допущения, очевидно, не позволят дать ко­личественной оценки распределения энергетического спектра УЗК в облучаемом теле, так как в данном слу­чае не могут быть учтены ни амплитудные, ни фазовые соотношения различных типов волн. Однако такой метод рассмотрения звукового поля позволит придать нагляд-1 ность изучению указанной проблемы. |