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Ultrasonido Convencional
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Variable

Descripción

Ondas ultrasónicas

Las ondas ultrasónicas son ondas mecánicas de alta frecuencia (>20KHz), que pueden presentar distitnos modos de propagación en función de la forma en la que vibran las partículas del material (ondas longitudinales, transversales, superficiales, etc.).

Impedancia acústica

Z=ρV [Kg/m2s]

Es la resistencia que ofrece un material al desplazamiento de una onda ultrasónica. Se obtiene como el producto entre la densidad ρ y la velocidad V del sonido en el material.

Acoustic pressure

P= Za

Denote the amplitude of alternating stresses on a material by a propagating ultrasonic wave. It is related to the acoustic impedance “Z”  and the amplitude of the particle vibration “a”.

Intensidad acústica

I=P2/2Z=Pa/2

Es la cantidad de energía por unidad de área y tiempo.

Tipos de ondas ultrasonicas

En las ondas longitudinales las partículas vibran en la dirección de propagación del sonido. Este tipo de ondas pueden propagarse en sólidos, líquidos y gases.

En las ondas transversales o de cizalla el movimiento de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de la onda. La velocidad de propagación en un material suele ser diferente para las ondas transversales y las longitudinales.

Las ondas superficiales o de Rayleigh se producen en medios semi-infinitos. Se propagan en una región no superior a una longitud de onda por debajo de la superficie del material. Las partículas vibran siguiendo un movimiento elíptico.

Las ondas de Lamb se generan cuando se agrega una segunda condición de borde, por ejemplo, en una placa. Pueden producir vibraciones simétricas o anti-simétricas en placas con espesores de varias longitudes de onda. Las partículas también siguen un movimiento elíptico.

Variables que definen una onda

λ= c/f = cT

λ – Longitud de onda [mm]: Distancia que recorre el sonido durante un periodo de oscilación.

f  – Frecuencia [MHz]: Número de oscilaciones por segundo.

c – Velocidad [mm/us]: Velocidad a la que se mueve la onda por el medio.

T – Periodo [1/f]: Tiempo de una oscilación.

Velocidad del sonido

Longitudinal

E = Módulo de elasticidad [N/m2].


ρ = Densidad[Kg/m3]


μ = Coeficiente de Poisson = (E-2G)G


G = Módulo de rigidez.

Transversal

Superficial

 

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