Tesis doctoral de Hassane Baghdad Kichou
Esta tesis desarrolla un modelo matemático y algorítmico del camino acústico completo de un sistema que utiliza ondas de lamb, con aplicación a ensayos no destructivos de láminas de material sólido con acoplamiento mediante aire. Este modelo nos permite predecir teóricamente la distribución espacial de las variaciones de amplitudes del campo acústico de cada uno de los modos de lamb y su apertura (difracción) a través de la lámina. los ensayos no destructivos por ultrasonidos son herramientas esenciales y en muchos casos únicas para el control de calidad en la fabricación de productos de alto valor económico, especialmente cuando es necesaria una gran rapidez y precisión en la inspección de estructuras grandes, debiendo ser mínimo el coste de la prueba. los métodos convencionales de ensayos no destructivos exigen un cierto medio de acoplamiento entre los transductores y los elementos a inspeccionar. Generalmente se utiliza una capa fina de líquido o gel; cuyo uso disminuye la eficacia y velocidad de inspección, sobre todo cuando se trata de evaluar superficies con irregularidades. Por esto la automatización de la inspección resulta difícil e incómoda. el trabajo de esta tesis queda incluido en las tendencias actuales de investigación sobre el uso del aire como medio de acoplamiento, para mejorar la eficiencia acústica de los transductores ultrasonidos para operar en aire. La gran ventaja del uso del aire está en la eliminación de los materiales y líquidos de acoplamientos, lo que le da la particularidad de ser un sistema de inspección virtualmente sin contacto. el objetivo central es el establecimiento de los parámetros óptimos de transducción electroacústica utilizando transductores piezoeléctricos de alta frecuencia, (o con alta resolución) para la mejora de sistemas de ensayos no destructivos con acoplamiento por aire. se consideran aportaciones destacadas de esta tesis las siguientes: – elaboración de un nuevo método numérico directo sin aproximaciones y con una gran resolución, fácil de implementar, que requiere pocos recursos informáticos y no necesita utilizar programas complejos. El método permite calcular las curvas de dispersión características de la propagación de los posibles modos de lamb en un material isótropo homogéneo, el estrés y la deformación que genera cada modo en el material. – desarrollo de un método de cálculo directo para el modelado del campo acústico irradiado por aperturas con estructura de diferentes capas y perfil arbitrario, mediante el uso de las ecuaciones de rayleigh y sommerfeld. El método, que se adapta a cualquier apertura radiante incluyendo las no planas, acepta cualquier tipo de función de apodización y excitación. – obtención de modelos simplificados, ágiles y fáciles de implementar de propagación de ondas de lamb, en placas laminadas bajo excitación por onda continua o pulsada, con introducción de parámetros de configuración como geometría orientación campo acústico de los transductores, medio de acoplamiento, el material, espesor e inclinación de la lámina. Se consigue la predicción de la distribución espacial del campo acústico de cualquier modo de lamb, y su desviación y atenuación a lo largo del medio de propagación. – presentación de un nuevo concepto llamado el diagrama de admisión (o de transferencia) máxima de energía hacia el medio de propagación en la generación de un dicho modo de lamb que permite conocer el ángulo de incidencia óptimo del transductor emisor para una máxima eficiencia asociándolo a los cambios en las propiedades en la placa bajo ensayo. – modelado de la alteración en amplitud las odl provocada por la alineación de los transductores con la superficie a ensayar en caso de acoplamiento mediante aire. Se presenta un modelo analítico aplicable para cualquier modo de lamb, que es capaz de determinar los límites de un sistema de inspección por odl aplicado a materiales laminados en movimiento cuando se usan transductores acoplados por aire.
Datos académicos de la tesis doctoral «Aportaciones a los ensayos no destructivos por ondas lamb en aire«
- Título de la tesis: Aportaciones a los ensayos no destructivos por ondas lamb en aire
- Autor: Hassane Baghdad Kichou
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 12/07/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Miguel García Hernández
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Francisco ramón Montero de espinosa freijo
- yago Yáñez marco (vocal)
- (vocal)
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