Ensayos de materiales no destructivos y sin contacto
Utilizar el material adecuado en el lugar apropiado es decisivo para la calidad, la durabilidad y el peso del producto final y, en última instancia, para su éxito. En todo el mundo, los vibrómetros láser Doppler de Optomet contribuyen de forma decisiva a la búsqueda sistemática de nuevos conocimientos en el ámbito de la investigación de materiales. Ya sea para determinar parámetros de los materiales o para realizar ensayos no destructivos/Non-Destructive Inspection (NDT o NDI), los métodos de medición sin contacto revisten especial importancia, puesto que no influyen en las propiedades del material y, a diferencia de los métodos de medición por contacto, como los que emplean un acelerómetro, permiten examinarlo sin alterar sus características.
Ensayos no destructivos de materiales (NDT)
Los materiales compuestos reforzados con fibras adquieren cada vez más importancia en la fabricación de componentes, ya que permiten reducir el peso y lograr una elevada rigidez específica. Algunos ejemplos son la fabricación de alas de avión en la industria aeronáutica o de piezas de carrocería en la industria automovilística. Las delaminaciones o grietas deben localizarse a tiempo durante la producción o las inspecciones de mantenimiento para evitar la fatiga prematura del material. Cuando las placas de material compuesto reforzado con fibras y de paredes delgadas se excitan a alta frecuencia, por ejemplo, mediante elementos piezoeléctricos, se generan, entre otras, ondas de Lamb (ondas superficiales de longitud de onda corta). Estas interactúan con las imperfecciones del material y provocan irregularidades en la propagación de las ondas o resonancias locales (Local Defect Resonance - LDR).
Los vibrómetros láser Doppler de la serie SMART pueden detectar la propagación de las ondas con coherencia de fase en cada punto de medición de la superficie del material, lo que permite visualizar defectos que no son perceptibles a simple vista. El generador de señales interno puede producir cualquier forma de onda para excitar los componentes, como impulsos o barridos de frecuencia. El software OptoSCAN permite llevar a cabo todo el proceso de medición, desde la configuración de los canales y la definición de los puntos de medición hasta la visualización y el análisis de los datos en los dominios de la frecuencia y del tiempo. Mediante la función de exportación, los datos pueden exportarse a formatos estándar como UFF, HDF5 y archivos mat (MATLAB) para su posterior procesamiento.
Ejemplo práctico
Con el Optomet Scanning Vibrometer se detectan defectos en la cara posterior de una placa de CFRP. El generador de señales interno produce un impulso rectangular que excita un actuador piezoeléctrico fijado a la placa de CFRP. Las ondas que se propagan desde el elemento piezoeléctrico (en la parte inferior central) interactúan con los dos defectos y permiten visualizarlos en los dominios temporal y frecuencial debido al aumento local de las amplitudes (resonancias locales de defectos).
Barra de Hopkinson dividida (SHPB)
El ensayo de barra de Hopkinson dividida es un método de ensayo de materiales que se utiliza para determinar sus propiedades en condiciones dinámicas. La probeta (p. ej., un cilindro de hormigón o un material compuesto) se coloca entre dos barras: la barra incidente y la barra de transmisión. Un percutor acelerado impacta contra la barra incidente y genera un impulso de choque. La onda resultante recorre la primera barra y, a continuación, alcanza la muestra de material, que también es atravesada por la onda, para después transmitirse a la segunda barra (barra de transmisión).
Gracias a su elevada velocidad de muestreo de 160 MSamples/s y a un rango dinámico superior a 220 dB, los vibrómetros láser Doppler (LDV) de Optomet son el instrumento perfecto para medir la evolución temporal de estos impulsos de choque altamente dinámicos.
Medición de vibraciones en investigación, desarrollo e industria: Optomet ofrece la solución adecuada para sus requisitos.
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