Medición de resonancias estáticas y dinámicas en barras cantilever con técnicas interferométricas basadas en fibra óptica

ARENAS GUSTAVO F.; AVALOS DANIEL R.; DUCHOWICZ RICARDO

Rosario

Congreso; VII CORENDE - VII Congreso Regional de Ensayos No Destructivos y Estructurales; 2009

AAENDE

En este trabajo se utiliza un sensor interferométrico en fibra óptica para la medición de frecuencias de resonancia naturales de vigas tipo cantilever. Debido a la disposición experimental, también es posible hacer un seguimiento de la condición resonante en forma dinámica, permitiendo así el análisis  de propiedades estructurales y elásticas en función del tiempo. Mediante esta técnica es posible evaluar la evolución de procesos de curado de polímeros y epoxies, midiendo la amplitud de vibración de la viga cuando es excitada con una oscilación variable. Las amplitudes, comprendidas desde unas décimas a decenas de micrón, son fácilmente detectables por este sensor óptico, cuya extremadamente alta sensibilidad y resolución constituyen sus características sobresalientes. Por tratarse de un sensor no invasivo, garantiza la evolución natural y sin distorsión de la amplitud y frecuencia de cada proceso.   Como aplicación se describe un método con el que se practica un corte transversal a una dada distancia del extremo fijo de la viga, en la que se coloca una resina fotosensible que actúa como elemento de restauración. A medida que se lleva a cabo el proceso de curado, la resonancia de la viga cambia y de esta forma es posible deducir propiedades elásticas y mecánicas del material por su efecto en la resonancia natural. En particular es posible estimar la contracción volumétrica de la resina, ya que conforme avanza la polimerización, se registra un acercamiento en promedio de la viga al extremo del sensor, que puede ser medido luego de un procesamiento sencillo de las curvas  obtenidas. También es factible analizar el proceso de vitrificación. Se trata de un método simple, que permite evaluar varios parámetros en una sola medición: contracción polimérica, evolución de resonancia, resonancia inicial y final.