Análisis Inverso de Señales de Ultrasonido para Determinar Constantes Elásticas

Abstract

Las señales ultrasónicas son ondas mecánicas de alta frecuencia adecuadas para monitorear in situ materiales que tienen geometrías diversas, permitiendo su caracterización cuando otros ensayos no son realizables. Las cantidades medidas, la velocidad de la onda que se propaga a través del material y la atenuación que sufre la misma, dependen de las propiedades mecánicas del material. Estas cantidades pueden variar a medida que la onda se propaga en el interior de una pieza de material con propiedades no homogéneas. Se propone realizar una medición con ondas tipo P transmitidas a través de la muestra y registradas para su análisis, similarmente a lo propuesto en la bibliografía (Fellah (2007), (Rus y García Martínez (2007)). El problema es planteado como un problema inverso, en el que la incógnita es un conjunto de parámetros que describen las constantes
mecánicas de un material compuesto por una secuencia de capas. La predicción del efecto que el material produce sobre la señal se obtiene mediante la solución numérica del modelo matemático que depende de dichas constantes. La señal medida se obtiene en este trabajo también en forma simulada. Los parámetros que mejor describen al material se encuentran minimizando la discrepancia entre las señales teóricas y las medidas.