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Monitoraggio Strutturale (SHM) mediante Vibrometria Laser: allestimento del Set-Up sperimentale e prime rilevazioni di danno tramite utilizzo di Onde Ultrasoniche (Onde Lamb)

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I. ELEMENTI DI TEORIA UTILIZZATI 
  
 
 Onde in un mezzo elastico 
 
Applicando una sollecitazione meccanica in un punto o in un’area della 
superficie di un solido, andiamo a variare la distanza relativa degli atomi del 
materiale in quel punto o in quella zona. Poiché nella loro condizione di 
riposo gli atomi sono in una posizione di equilibrio stabile, una volta 
perturbati, essi inizieranno ad oscillare, trasferendo questa oscillazione agli 
atomi adiacenti. Questi ultimi a loro volta faranno la stessa cosa nei confronti 
dei loro “vicini”, e così via, innescando una reazione a catena che permette 
così al disturbo di raggiungere tutte le zone del solido. Logicamente l’entità 
del disturbo locale, a causa degli inevitabili effetti dissipativi (produzione di 
calore), sarà decrescente con la distanza dalla fonte. 
Tutto questo si traduce, come effetto macroscopico, in onde smorzate 
viaggianti all’interno del materiale, che, interagendo con i bordi, si riflettono 
rendendo molto complessa l’operazione di cattura e visualizzazione delle 
stesse. I parametri delle onde viaggianti (tipologia dell’onda, smorzamento, 
lunghezza d’onda, velocità, contenuto in frequenza) sono legati al tipo di 
disturbo esterno, al materiale, alla forma del solido, alle condizioni sui bordi. 
Fatta questa premessa, possiamo andare a vedere in dettaglio quali tipi 
di onde si presentano nel momento in cui andiamo ad eccitare un solido. 
La prima tipologia, presente in tutti i tipi di materiale e di qualunque forma 
essi siano, sono le onde longitudinali. La loro caratteristica è di avere 
oscillazioni parallele alla direzione di propagazione, coinvolgendo così il 
modulo di Young del materiale. 
La seconda tipologia sono le onde trasversali, in cui l’oscillazione è 
perpendicolare alla direzione di propagazione. 
In tutti e due i casi, presi singolarmente, lo spostamento dei singoli 
atomi è monodimensionale. Logicamente, nella realtà, è impensabile poter 
generare soltanto una di queste due tipologie, risultando quindi presenti 
entrambe in tutti i casi. L’effetto reale è di conseguenza un moto 
bidimensionale delle particelle, che seguono così una traiettoria ellittica. Il 
rapporto dei semiassi dell’ellisse descritta dalle particelle ci rivela l’importanza 
relativa, nel singolo caso, delle due tipologie.

Informazioni tesi

  Autore: Simone Tancredi
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2007-08
  Università: Università degli Studi di Napoli - Federico II
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Aerospaziale
  Relatore: Fabrizio Ricci
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 53

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