Measurement of elastic properties of materials by the ultrasonic through-transmission technique

• Ediguer Enrique Franco Guzmán ^[1] ; Juan Manuel Meza Meza ^[2] ; Flavio Buiochi ^[3]
  1. [1] Universidad Autónoma de Occidente, Cali, Valle, Colombia. Tecnologías
  2. [2] Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia. Tecnologías
  3. [3] Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, - SP, Brasil. Tecnologías

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• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 78, Nº. 168, 2011, págs. 59-64
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Medición de las propiedades elásticas de materiales por el método de transmisión ultrasónica
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• Resumen
  • español

    El comportamiento mecánico de los materiales elásticos es modelado por medio de dos constantes independientes: el módulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson. La medición precisa de estas constantes es indispensable en algunas aplicaciones, como son el control de calidad de elementos mecánicos y materiales patrones usados en la calibración de algunas máquinas de ensayos mecánicos. Dado que la velocidad de propagación de las ondas acústicas depende de las propiedades elásticas del medio donde se propagan, estas son usadas por la técnica de la transmisión ultrasónica, que es mucho más precisa y repetible que los métodos mecánicos de tracción e indentación. Este trabajo presenta los fundamentos teóricos y experimentales de la técnica de la transmisión ultrasónica, también muestra los resultados de ensayos realizados en varios materiales policristalinos y uno amorfo. Estos muestran excelente repetibilidad y errores numéricos menores al 3% para muestras de alta pureza de cobre y aluminio

  • English

    The elastic mechanical behavior of elastic materials is modeled by a pair of independent constants (Young’s modulus and Poisson’s coefficient). A precise measurement for both constants is necessary in some applications, such as the quality control of mechanical elements and standard materials used for the calibration of some equipment. Ultrasonic techniques have been used because wave velocity depends on the elastic properties of the propagation medium. The ultrasonic test shows better repeatability and accuracy than the tensile and indentation test. In this work, the theoretical and experimental aspects related to the ultrasonic through-transmission technique for the characterization of elastic solids is presented. Furthermore, an amorphous material and some polycrystalline materials were tested. Results have shown an excellent repeatability and numerical errors that are less than 3% in high-purity samples.