Medición de la tensión dinámica mediante efectos acustoelásticos lineales y no lineales debidos a la mezcla de ondas...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería mecánica
• Pruebas no destructivas

Sus antecedentes:

• La evaluación dinámica de las tensiones en los componentes de la placa y la cubierta es crucial para la integridad estructural.
• Los métodos existentes pueden carecer de sensibilidad o requerir contacto directo.
• La propagación de ondas elásticas ofrece un enfoque no invasivo para la evaluación de la tensión.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un nuevo método para evaluar la tensión dinámica utilizando la mezcla de ondas colineares.
• Investigar la relación entre las respuestas de interacción de ondas y la magnitud de la tensión dinámica.
• Demostrar la aplicabilidad del método utilizando los modos de onda S0 Lamb.

Principales métodos:

• Mezcla colineal de una onda de tensión con una onda de sonda ultrasónica de alta frecuencia.
• Utilizando respuestas lineales (cambio de velocidad de grupo) y no lineales (generación armónica).
• Desarrollo de un modelo tridimensional de elementos finitos para la investigación numérica.
• Validación experimental de los resultados numéricos.

Principales resultados:

• Los efectos no lineales (generación armónica) muestran una sensibilidad significativamente mayor a la tensión dinámica en comparación con los efectos lineales (cambios de velocidad).
• El modelo de elementos finitos predice con precisión las interacciones de onda y su relación con el estrés.
• Los estudios paramétricos exploraron la variación de la tensión y las relaciones de longitud de onda para una evaluación optimizada.

Conclusiones:

• El método de mezcla de ondas ultrasónicas propuesto evalúa eficazmente la tensión dinámica en los componentes.
• Las respuestas de onda no lineales proporcionan una medida más sensible de la tensión dinámica que las contrapartes lineales.
• El método es adaptable a varios modos y vibraciones de ondas elásticas, ofreciendo una técnica de NDT prometedora.