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Ondas Transversais
Conhecidas como ondas de cisalhamento ou de corte, este tipo de onda também é muito utilizado na inspeção de materiais metálicos.
Nas ondas transversais, ao contrário das ondas longitudinais, as partículas movem-se perpendicularmente à direção de propagação do som.
As ondas transversais são geradas quando as partículas próximas à superfície são acionadas na direção paralela a esta superfície.
Quando o primeiro plano se desloca, ele arrasta, pela interação elástica, o plano adjacente, e assim por diante, criando vales e cristas nos pontos laterais.
Neste caso, os planos das partículas mantêm-se equidistantes, movimentando-se lateralmente com ação cisalhante entre eles, como ilustrado na figura 1.
Para a propagação deste tipo de onda é necessário que as partículas apresentem uma grande força de atração com as partículas próximas, como acontece com os materiais sólidos. Nos líquidos e gases as ondas transversais não podem se propagar em razão da pequena força de coesão entre as partículas.
A velocidade das ondas transversais é de aproximadamente 50% da velocidade da onda longitudinal no mesmo meio.
Ondas Superficiais
Ondas superficiais são caracterizadas pelo movimento das ondas ao longo da interface entre um corpo sólido e um gás (ar).
Pequenas trincas superficiais e descontinuidades localizadas próximas à superfície podem ser detectadas por estas ondas.
As ondas superficiais tem em geral um pequeno alcance por serem fortemente atenuadas. O alcance depende da qualidade da superfície da peça.
O acoplante em frente ao cabeçote também causa atenuação e o aparecimento de ecos na tela do aparelho. Existem dois tipos de ondas superficiais:
> Onda superficial - tipo Rayleigh
> Onda superficial - tipo Creeping
Ondas Rayleigh
Este tipo de onda superficial é gerado quando uma onda transversal percorre a superfície de um material sólido. A condição para ser gerado este tipo de onda pode ser calculada pela Lei de Snell, através do cálculo do segundo ângulo crítico, que é aquele em que a onda transversal tangencia a superfície do material.
Uma onda Rayleigh pura somente provoca uma fina região de oscilação (figura 2).
A penetração da onda é na ordem de um comprimento de onda.
Devido à divergência do feixe sônico, a onda transversal também percorre a região subsuperficial.
As ondas Rayleigh conseguem percorrer superfícies curvas desde que o raio de curvatura não exceda um comprimento de onda, entretanto, cantos vivos podem não refleti-las totalmente.
A velocidade das ondas Rayleigh é de aproximadamente 90% da velocidade da onda transversal no material.
Ondas Creeping
O primeiro ângulo crítico, que é aquele em que a onda longitudinal está tangenciando a superfície do material, é o ângulo em que são geradas as ondas superficiais do tipo Creeping, ou seja, as ondas Creeping são ondas longitudinais na superfície do material.
Existem cabeçotes projetados especialmente para produzir ondas Creeping, utilizados para a detecção de descontinuidades superficiais e subsuperficiais em soldas.
As ondas Creeping são fortemente atenuadas pelo fato de que a cada ponto em seu deslocamento uma onda transversal é gerada e transmitida para o interior do material com um certo ângulo (fig 3).
Em peças com superfícies paralelas estas ondas transversais são novamente transformadas em ondas Creeping no lado oposto, e desta forma é possível detectar descontinuidades na superfície oposta (figura 4).
Ondas de Lamb
As ondas de Lamb consistem em uma vibração complexa das partículas ao longo da espessura de chapas muito finas (na ordem de um comprimento de onda). A característica de propagação das ondas de Lamb depende da densidade, propriedades elásticas, estrutura do material e principalmente da espessura da chapa.
Existem duas formas básicas de ondas de Lamb:
> Simétrica ou dilatacional e
> Assimétrica ou compressional
A forma é determinada pelo tipo de movimento da onda (simétrico ou assimétrico) com relação ao eixo neutro da peça (figura 5).
Cada forma básica pode ser subdivida em diversos outros modos, que têm diferentes velocidades, podendo ser controladas pelo ângulo no qual a onda entra na peça.
As ondas de Lamb, também são conhecidas como ondas de chapas.
Os diferentes modos das ondas de Lamb têm também diferentes velocidades, sendo no aço geralmente entre 2.000 e 4.000 m/s, mas pode-se encontrar velocidades de 1.000 m/s ou até um pouco acima de 5.000 m/s.
A transmissão das ondas de Lamb é feita em pulsos curtos com uma faixa de frequências relativamente ampla.
Este fato implica uma grande dispersão da onda. O uso das ondas de Lamb é limitado à inspeção de chapas muito finas, sendo possível detectar mudanças geométricas e laminações.
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