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Tipos de Ondas

Modos de Propagación de las Ondas

Como ya se mencionó en la sección de Ondas, Propagación y Vibración sabemos que las ondas se propagan a través de las partículas que forman el medio gracias a las compresiones y rarefacciones.

Por lo tanto, la vibración de las partículas permite la propagación de la onda ultrasónica, pero existen diversas maneras a través de la cual dichas partículas pueden vibrar para generar la propagación. Esas maneras de vibración son los llamados modos de propagación, generando distintos tipos de ondas las cuales son:

– Onda Longitudinal o de Compresión
– Onda Transversal o de Corte
– Ondas Superficiales
– Ondas Lamb

Ondas Longitudinales

Ondas Longitudinales
Ondas Longitudinales

Las ondas longitudinales se caracterizan porque la vibración de las partículas posee un movimiento paralelo al movimiento de propagación de la onda ultrasónica. Es decir, la vibración y la propagación van en el mismo sentido.

Estas ondas se pueden propagar a través de medios que posean elasticidad como sólidos, líquidos y gaseosos.

Este tipo de ondas se puede apreciar fácilmente en un resorte. Si el resorte se estira y luego se suelta se apreciará como ocurren rarefacciones y compresiones a lo largo de toda su extensión. En la siguiente figura se aprecia una onda longitudinal que se puede relacionar al movimiento del resorte.

Ondas Transversales

Las ondas transversales se caracterizan porque la vibración de las partículas es perpendicular a la propagación de la onda ultrasónica. Es decir, la vibración y la propagación son perpendiculares.

Estas ondas se pueden propagar a través de medios que posean elasticidad y rigidez. Por lo tanto, solo se pueden propagar a través de medios sólidos.

Ondas Longitudinales
Ondas Longitudinales

Ondas Superficiales

Ondas Longitudinales
Ondas Longitudinales

El movimiento vibratorio de las partículas en una onda superficial sigue un movimiento elíptico. Se llama onda superficial porque el movimiento se desenvuelve en la superficie del material por el que se desplaza, y las partículas que se ven incluidas en el movimiento tienen una profundidad de hasta una longitud de onda, por debajo de esta profundidad las partículas se encuentran en reposo.

Las ondas superficiales requieren que el medio de propagación tenga rigidez. Por lo tanto, solo se pueden propagar en un medio sólido.

Las ondas ultrasónicas de este tipo serán muy sensibles a discontinuidades en la superficie. Debido a la alta sensibilidad que poseen es muy importante que se sea muy cuidadoso en su implementación ya que su uso es susceptible a generar indicaciones por cualquier suciedad, resto de soldadura, entre otras cosas. Así que es muy importante la limpieza para la utilización de esta onda a la hora de una inspección.

Ondas Lamb

Estas ondas ultrasónicas solo pueden desplazarse en piezas con espesores menores a tres veces la longitud de onda, placas muy delgadas. El movimiento de vibración que ocurre en este tipo de onda es un movimiento tipo “Hourglass”.

Este tipo de ondas se origina a partir de la onda superficial y se genera cuando el espesor del material es lo suficientemente pequeño como para que la onda sonora cubra todo el espesor de la placa.

Este tipo de ondas solo se puede propagar en un medio que posea rigidez. Por lo tanto, su propagación se limita a medios sólidos.

Resumen comparativo de los tipos de ondas

A continuación, se presenta una tabla en donde se resumen las características más importantes de los tipos de onda discutidos anteriormente.

Tipo de OndaCaracterísticasNombre AlternoVelocidad
Transversales1.     Propagación en medios sólidos.
2.     Vibración perpendicular a la propagación de la onda.
Corte Shear Angle Beam
Longitudinales1.     Propagación en medios sólidos, líquidos o gaseosos.
2.     Vibración paralela a la propagación de la onda.
Compresión Presión Pressure
Superficiales1.     Vibración del tipo elíptico.
2.     La onda tiene una profundidad máxima de aproximadamente una longitud de onda de profundidad.
Rayleigh
Placa1.     Se propagan en piezas con espesores menores a tres veces la longitud de onda.LambDepende del espesor
Ondas Transversales
Características 1.     Propagación en medios sólidos. 2.     Vibración perpendicular a la propagación de la onda.
Nombre Alterno Corte Shear Angle Beam
Velocidad
Ondas Longitudinales
Características 1.     Propagación en medios sólidos, líquidos o gaseosos. 2.     Vibración paralela a la propagación de la onda.
Nombre Alterno Compresión Presión Pressure
Velocidad
Ondas Superficiales
Características 1.     Vibración del tipo elíptico. 2.     La onda tiene una profundidad máxima de aproximadamente una longitud de onda de profundidad.
Nombre Alterno Rayleigh
Velocidad
Ondas Placa
Características 1.     Se propagan en piezas con espesores menores a tres veces la longitud de onda.
Nombre Alterno Lamb
Velocidad Depende del espesor