隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，加上車輪輪箍的使用范圍不斷擴(kuò)大，人們對(duì)車輪輪箍的質(zhì)量及其檢測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。目前對(duì)車輪輪箍檢測(cè)分析的手段雖然有低倍檢驗(yàn)、金相檢驗(yàn)、電子掃描檢驗(yàn)等，但均存在著一定的隨機(jī)性以及對(duì)試樣磨面是否存在缺陷的不確定性等因素，因此，這些分析手段對(duì)車輪輪箍缺陷大多存在著漏檢的可能性。于是，人們又提出采用超聲波對(duì)車輪輪箍進(jìn)行檢測(cè)分析。我們山西中信重工主要生產(chǎn)的車輪鍛件，都是采用超聲波檢測(cè)，不僅可以減少隨機(jī)檢驗(yàn)帶來的風(fēng)險(xiǎn)及減輕人們檢測(cè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且檢驗(yàn)準(zhǔn)確、可靠。

          一個(gè)物理量的值在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)不停地在極大值和極小值之間變化，這種變化狀態(tài)稱為振動(dòng)。如果振動(dòng)量是一個(gè)力學(xué)量，如位移、角位移等，所做的振動(dòng)則稱之為機(jī)械振動(dòng)。物體沿著直線或曲線在某一平衡位置附近做往復(fù)周期性的運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)。往下拉一下安裝在彈簧一端的小質(zhì)點(diǎn)，松開后而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)就是機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)。 物體做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，只有彈性力或重力做功，其他力不做功，這符合機(jī)械能守恒的條件。因此，簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量遵守機(jī)械能守恒定律，即在平衡位置時(shí)動(dòng)能最大，勢(shì)能為零；在位移最大時(shí)，勢(shì)能最大，動(dòng)能為零，其總能量保持不變。振動(dòng)的類型很多，除了簡(jiǎn)諧振動(dòng)外，還有固有振動(dòng)、受迫振動(dòng)、阻尼振動(dòng)等，這些振動(dòng)雖然都屬于較為復(fù)雜的振動(dòng)，但是它們的基礎(chǔ)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。阻尼振動(dòng)是振幅或能量隨時(shí)間不斷減小的振動(dòng)。由于克服阻力做功，振動(dòng)物體在傳播過程中，伴隨著能量的傳遞，阻尼振動(dòng)的振幅不斷減小。阻尼振動(dòng)受到阻力的作用，因此不符合機(jī)械能守恒。受迫振動(dòng)是物體受到周期變化的外力作用時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。如縫紉機(jī)上縫紉針的振動(dòng)，氣缸中活塞的振動(dòng)和揚(yáng)聲器中紙盆的振動(dòng)等。受迫振動(dòng)剛開始時(shí)情況很復(fù)雜，經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，變?yōu)橹芷谛灾C振動(dòng)。其振動(dòng)頻率和策動(dòng)力頻率相同，振幅保持不變。受迫振動(dòng)的振幅和策動(dòng)力的頻率有關(guān)，當(dāng)策動(dòng)力頻率P與受迫振動(dòng)物體固有頻率相同時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅達(dá)到最大，這種現(xiàn)象稱為共振。受迫振動(dòng)物體受到策動(dòng)力的作用，不符合機(jī)械能守恒。超聲波探頭中的壓電晶片在發(fā)射超聲波時(shí)，一方面受高頻電脈沖激勵(lì)，另一方面在起振后受到晶片背面吸收塊的阻尼作用，因此又是阻尼振動(dòng)。壓電晶片在接收超聲波時(shí)同樣產(chǎn)生受迫振動(dòng)和阻尼振動(dòng)。在設(shè)計(jì)探頭中的壓電晶片時(shí)，應(yīng)使高頻電脈沖的頻率等于壓電晶片的固有頻率，從而產(chǎn)生共振，這時(shí)壓電晶片的電聲能量轉(zhuǎn)換效率最高。

          振動(dòng)的傳播過程稱為波動(dòng)。波動(dòng)分為機(jī)械波和電磁波兩大類。機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播過程稱為機(jī)械波，例如水波、聲波與超聲波等。通常認(rèn)為物體是由以彈性力保持平衡的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成的。當(dāng)某一質(zhì)點(diǎn)受到外力的作 用后，該質(zhì)點(diǎn)就在其平衡位置附近振動(dòng)。由 于一切質(zhì)點(diǎn)都是彼此聯(lián)系的，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的能量就能夠傳遞給周圍的質(zhì)點(diǎn)而引起周圍質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。這樣在彈性介質(zhì)中一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)就會(huì)引起鄰近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，鄰近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng).由此可見，產(chǎn)生機(jī)械波必須具備以下兩個(gè)條件：①有機(jī)械振動(dòng)的波源；②有能傳播機(jī)械振動(dòng)的彈性介質(zhì)。由于超聲波頻率比可聞聲波高得多，因此，其波長(zhǎng)短，加上它在固體中傳播時(shí)傳遞能量較大，這樣，使得它傳播時(shí)具有與光波類似的某些特性。為此，人們也常常借用光學(xué)原理來研究和解釋超聲波的物理現(xiàn)象。超聲波具有以下幾個(gè)特性①束射特性。由于超聲波的頻率高，其波長(zhǎng)較在同樣介質(zhì)中的聲波波長(zhǎng)短得多，衍射現(xiàn)象不明顯，所以超聲波的傳播方向好。超聲波波長(zhǎng)短，聲束指向性好，可以使超聲波能量向一定方向集中輻射。②反射特性。超聲波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到異常界面會(huì)產(chǎn)生反射、透射或折射， 而反射特性正是脈沖反射法檢測(cè)的理論基礎(chǔ)。③傳播特性。超聲波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移小，振速高，因此，其聲壓、聲強(qiáng)均比可聞聲波大，傳播距離遠(yuǎn)，可檢測(cè)范圍大。④波形轉(zhuǎn)換特性。超聲波在兩個(gè)聲速不同的異質(zhì)界面上容易實(shí)現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換，從而為各種波形（縱波、橫波、板波、表面波）檢測(cè)提供了方便。

       人們正是利用了超聲波的這些特性.才使超聲波檢測(cè)技術(shù)不斷得以發(fā)展。超聲波在工業(yè)生產(chǎn)中有極其廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)中，超聲波可用來對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)和探傷，可以測(cè)量氣體、液體和固體的物理參數(shù)，可以測(cè)量厚度、液面高度、流量、粘度和硬度等，還可以對(duì)材料的焊縫、粘接等進(jìn)行檢查。超聲波清洗和加工處理技術(shù)可以應(yīng)用于切割、焊接、噴霧、乳化、電鍍等工藝過程中。其中超聲波清洗是一種高效率的清洗方法，已經(jīng)用于尖端和精密工業(yè)。大功率超聲波還可用于機(jī)械加工，例如拉管、拉絲、擠壓和鉚接等工藝。