El ensayo por ultrasonido se fundamenta en el análisis a nivel molecular de las vibraciones o deformaciones en los materiales en función del tiempo que permiten de la propagación del sonido en los materiales.Cuando un material es esforzado a tracción o compresión sin sobrepasar su límite elástico, sus partículas individuales realizan oscilaciones elásticas debidas a las fuerzas intermoleculares que intentan regresarlas a sus posiciones originales de equilibrio, lo que provoca una reacción en cadena de movimientos oscilatorios en el medio del cual forman parte.
En los sólidos, las ondas de sonido pueden propagarse principalmente en cuatro maneras, clasificadas según la forma en que las partículas oscilan: ondas longitudinales, ondas transversales (o de corte), ondas superficiales, y ondas que se propagan en todo el espesor de cuerpos planos de espesor finitamente delgado. Las últimas no muy usadas en la detección d defectos por ultrasonido, en contraste con las longitudinales y transversales que son las usadas en el método de ensayo por ultrasonido. El movimiento de las partículas responsable de la propagación de ondas longitudinales y transversales (o de corte) se ilustra en el siguiente modelo tridimensional.
Propagación mediante ondas longitudinales
Como se observa en la figura a continuación, en las ondas longitudinales, las oscilaciones de las partículas se dan en la dirección de la propagación de las ondas. Debido a que las fuerzas de compresión y dilatación actúan en estas ondas, también se las conoce como ondas de compresión. En ocasiones, también se las conoce como ondas de densidad debido a que la densidad de sus partículas varía en función de su movimiento. Las ondas de compresión pueden generarse tanto en líquidos como en sólidos dado que la energía viaja a través de la estructura atómica por una serie de movimientos de compresión y expansión (rarefaccción).
Propagación mediante ondas transversales (o de corte)
En la onda transversal o de corte, las partículas oscilan en ángulo recto o transversal a la dirección de propagación. Estas ondas requieren un material acústicamente sólido para para su propagación afectiva, de modo que no se propagan de manera efectiva en materiales en estado líquido o gaseoso. Las ondas de corte son relativamente débiles al ser comparadas con las longitudinales. De hecho, estas ondas de corte son usualmente generadas usando algo de energía proveniente de las ondas longitudinales.
Fuentes: www.olympus-ims.com/en/ndt-tutorials/flaw-detection/wave-propagation/; www.acs.psu.edu/drussell/demos/waves/wavemotion.html; haciendofisiquita11.blogspot.com/p/una-onda-longitudinal-que-el-movimiento.html; www.nde-ed.org/; www.ing.unlp.edu.ar/catedras//A0006/descargar.php?secc=0&id=A0006&id_inc=33957; es.wikipedia.org/wiki/Rarefacci%C3%B3n; cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2002/bmfcir918u/xhtml/TH.3.xml