Análisis de campos de desplazamiento de ondas de rayleigh y de lamb en placas metálicas isotrópicas mediante holografía tv

Resumo

En esta tesis doctoral se analizan las medidas de ondas de Rayleigh y de Lamb realizadas mediante la técnica de holografía TV de doble pulso con el fin de desarrollar nuevos métodos para la realización de ensayos no destructivos con ultrasonidos utilizando este tipo de ondas. En concreto, se analizan en tres apartados los mapas de los campos de desplazamiento provocados por las ondas en la superficie de placas planas de alumninio. En el primer apartado se plantean métodos para el cálculo de los parámetros característicos de las placas, a saber, el espesor y dos constantes elásticas independientes, utilizando ondas de Lam, cuasi-monocromáticas, de manera que los parámetros característicos se obteinen realizando un ajuste del modelo teórico a los datos experimentales. Se plantean dos métodos basados, respectivamente, en la medida de la longitud de onda de ondas de Lamb monomodo y en la medida de la longitud de onda de batido del batido entre los modos A0 y S0. En ambos casos se analiza la incertidumbre de los resultados obtenidos. En el segundo apartado se introduce una nueva capacidad del sistema de holografía TV de doble pulso para la creación de películas a partir de secuencias de mapas y campos de desplazamiento. Se muestran películas de trenes de ondas de Rayleigh y de Lamb de banda estrecha, que permiten visualizar diferentes comportamientos dispersivos, incluyendo el caso singular de una onda de Lamb con velocidad de fase negativa. A partir de las películas, se realiza además la medida de las velocidades de fase y de grupo de las ondas. En el tercer apartado se analiza la interacción de las ondas con defectos. Se estudia experimentalmente la interacción de ondas de Rayleigh y de Lamb con defectos cilíndricos de distintas profundidades. Se propone y demuestra experimentalmente un nuevo método para determinar la posición, las dimensiones y la forma de áreas con una reducción de espesor basado en la medida de la variación local del número de onda de ondas de Lamb monomodo.