Análisis en el dominio tiempo-frecuencia de la propagación de ondas Lamb en placas metálicas

• Rojas Mancera, Erick ^[3] ; Mares Castro, Armando ^[4] ; Balvantín García, Antonio ^[1] ; Limon Leyva, Pablo Alberto ^[2] ; Rodríguez García, Elso ^[5]
  1. [1] Universidad de Guanajuato

     Universidad de Guanajuato

     México

     
  2. [2] Instituto Tecnológico de Sonora

     Instituto Tecnológico de Sonora

     México

     
  3. [3] aInstituto Tecnológico Superior de Purísima del Rincón
  4. [4] Instituto Tecnológico Superior de Purísima del Rincón
  5. [5] Instituto Tecnológico Nacional de México en Celaya

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• Localización: Ingenio Magno, ISSN-e 2422-2399, ISSN 2145-9282, Vol. 14, Nº. 1, 2023 (Ejemplar dedicado a: Ingenio Magno vol. 14 - 1), págs. 64-69
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Time-frequency domain analysis of Lamb wave propagation in metallic plates
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• Resumen
  • español

    La necesidad de inspeccionar y evaluar estructuras largas de ingeniería, sin el inconveniente de realizar inspecciones punto a punto que consumen mucho tiempo, ha motivado el uso de diferentes técnicas para realizarlo de manera rápida y confiable. Una de las técnicas que recientemente ha incrementado su uso para este tipo de inspecciones son las ondas guiadas. Las ondas de Lamb son un tipo de onda guiada que se propaga en estructuras de ingeniería tipo placa, que son utilizadas para su evaluación y caracterización no destructiva. Sin embargo, existe una gran cantidad de modos de propagación que pueden contener ruido inherente que puede ser confundido con otros modos y es necesaria una identificación adecuada de cada uno de ellos para su implementación. En este trabajo, se ha realizado la identificación de los modos de propagación de las ondas de Lamb, usando Trasformada de Fourier de Tiempo Corto (Short Time Fourier Transform, STFT, por sus siglas en inglés), generados en una placa metálica. Para la identificación de los modos de propagación, las curvas de dispersión teóricas fueron calculadas para una placa de aluminio de 1.9 mm de espesor. Las ondas de Lamb experimentales fueron generadas usando transductores piezoeléctricos y después digitalizadas para realizar un procesamiento de señales usando la STFT. Posteriormente, las curvas teóricas de dispersión para los modos simétricos y antisimétricos fueron graficadas sobre los espectrogramas obtenidos de las señales experimentales, para identificar los modos de propagación generados. Los resultados muestran que la metodología propuesta es factible para realizar la identificación de los modos de propagación de las ondas de Lamb, a diferentes frecuencias de excitación. 

  • English

    The necessity to inspect and evaluate large engineering structures, without point-to-point time-consuming inspections, has been a motivation to implement different confident and faster techniques. A growing technique is the use of guided waves. The implementation of guided waves such as Lamb waves, recently has been increasing for nondestructive evaluation in plate-like structures and components. However, Lamb wave multimode and inherent noise can interfere to identify properly Lamb wave mode propagation. In this work, the identification of Lamb wave modes propagated in thin metallic plates using Short Time Fourier Transform (STFT) has been implemented. The identification of Lamb waves was using dispersive curves computed for an aluminum plate with 1.9 mm in thickness. Experimental Lamb waves were generated using piezoelectric sensors and then digitalized to compute STFT in measured signals. Subsequently, theoretical dispersive curves were plotted over spectrograms obtained from analyzed measured signals, to identify the experimentally generated lamb wave modes. Results show that the proposed methodology is feasible for the identification of Lamb wave modes, at three different excitation frequencies to excite Lamb wave modes.