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



Document title: Measurement of elastic properties of materials by the ultrasonic through-transmission technique
Journal: Dyna (Medellín)
Database: PERIÓDICA
System number: 000405758
ISSN: 0012-7353
Authors: 1
2
3
Institutions: 1Universidad Autónoma de Occidente, Departamento de Energética y Mecánica, Cali, Valle del Cauca. Colombia
2Universidad Nacional de Colombia, Escuela de Ingeniería de Materiales, Medellín, Antioquia. Colombia
3Universidade de Sao Paulo, Escola Politecnica, Sao Paulo. Brasil
Year:
Season: Ago
Volumen: 78
Number: 168
Pages: 58-64
Country: Colombia
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract 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 abstract 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
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería de materiales,
Ingeniería mecánica,
Materiales elásticos,
Propiedades mecánicas,
Nanoindentación,
Coeficiente de Poisson,
Módulo de elasticidad
Keyword: Engineering,
Materials engineering,
Mechanical engineering,
Elastic materials,
Mechanical properties,
Nanoindentation,
Poisson coefficient,
Elasticity modulus
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