Estudio experimental del coeficiente de atenuación acústico en un material policristalino

Abstract

El objetivo general de esta tesis es estudiar experimentalmente los materiales policristalinos, cuando éstos están creando y propagando dislocaciones. El principal interés de estudio de esta tesis nace de la física presente entre la interacción de las dislocaciones y ondas elásticas. Para lograr caracterizar y cuantificar dicha interacción es necesario enviar una onda que viaje por el material, para luego ser recibida en el otro extremo, mientras el material es sometido a un esfuerzo. Durante este trabajo se obtuvieron medidas experimentales del cambio de atenuación acústico y de la velocidad de propagación de la onda dentro una probeta de aluminio comercial. Los resultados de los cambios de atenuación y de velocidad de propagación permiten encontrar experimentalmente el parámetro de amortiguación B de las dislocaciones para el aluminio 1100. Posteriormente, los resultados experimentales se comparan con un modelo teórico, específicamente, se trabaja con el modelo desarrollado por F.Lund y A. Maurel. Como se esperaba, ya se por el modelo teórico o por recientes investigaciones, la velocidad de propagación en el material disminuye con la proliferación de dislocaciones. Por otro lado, la atenuación acústica aumenta al incrementar el número de dislocaciones en la muestra. Y finalmente, se encuentra que el parámetro de amortiguación $B$ no se mantiene constante para distintos esfuerzos a los que es sometida la probeta.

En el capítulo 1 se encuentra una breve introducción al problema presentado, y una recopilación de antecedentes que fueron desarrollados en otras investigaciones. En el capítulo 2 se explican y desarrollan los conceptos teóricos que se deben tener en cuenta para una buen comprensión del problema físico presentado en este trabajo. Comenzando con los fundamentos de la acústica, para luego pasar a la teoría de elasticidad, finalizando con el desarrollo completo de la teoría desarrollada principalmente por Agnes Maurel y Fernando Lund, entre otros colaboradores. En el capítulo 3 se presenta la metodología desarrollada para obtener resultados reproducibles. Presentando en detalle cada instrumento utilizado, las medidas y consideraciones de las muestras a deformar, finalizando el capítulo con los análisis realizados a los datos obtenidos desde los instrumentos. En el capítulo 4 se muestran los resultados obtenidos en cada etapa del experimento, se compara con los esperado teóricamente, y además se presenta una discusión en donde se barajan posibles agentes que puedan dar ayudar a entender que es lo que puede estar pasando en el interior de la muestra.