Detección y caracterización de discontinuidades de materiales por medio de variación de las frecuencias de resonancia de un sistema

Abstract

Se estudio la posibilidad de detección de discontinuidades en vigas de acero basándose en métodos dinámicos, en particular el método de resonancia y el método de percusión, en este sentido se hizo uso de sendos transductores piezoeléctricos para la detección y generación de ondas mecánicas así como también un sistema de martillo micrófono para el caso del método de percusión. Los ensayos se realizaron sobre pequeñas vigas de dimensiones 10x10x100 mm de acero ASTM A36. Las frecuencias fundamentales y los primeros armónicos de vibración del las vigas fueron obtenidos para luego ver la influencia de distintas discontinuidades sobre ellas. Entallas de diversas profundidades y/o ubicación fueron obtenidas por electroerosión. Se observó, una buena correlación entre los resultados experimentales y las frecuencias naturales de oscilaciones transversales calculadas por métodos analíticos. También se observaron diferencias entre las frecuencias de oscilación de las vigas libres de discontinuidades con las que presentaban las entallas de electroerosión, estos resultados permitieron detectar entallas tan pequeñas como de 0.33 mm de profundidad. Estos hechos conllevan a considerar el método de vibraciones mecánicas como una posible vía de detección temprana de discontinuidades.