Scholte waves on fluid-solid interfaces by means of an integral formulation

Resumen

El presente trabajo muestra la propagación de ondas de interfaz de Scholte en la frontera de un medio acústico (fluido) en contacto con un medio solido elástico, para una gama amplia de materiales sólidos. Se ha demostrado que mediante un análisis de ondas difractadas en un fluido, es posible inferir las propiedades mecánicas del medio solido elástico, específicamente, sus velocidades de propagación. Con este fin, el campo difractado de presiones y desplazamientos, debido a una onda de presión inicial en el fluido, son expresados empleando representaciones integrales de frontera, las cuales satisfacen la ecuación de movimiento. La fuente en el fluido es representada por una función de Hankel de segunda especie y orden cero. La solución a este problema de propagación de onda es obtenida por medio del Método Indirecto de Elementos Frontera, el cual es equivalente al bien conocido teorema de representación de Somigliana. La validación de los resultados se lleva a cabo usando el Método del Número de Onda Discreto y el Método de Elementos Espectrales. Primeramente, presentamos espectros de presiones que ilustran el comportamiento del fluido para cada material solido considerado, después, mediante la aplicación de la Transformada Rápida de Fourier se presentan resultados en el dominio del tiempo, mediante simulaciones numéricas que muestran la emergencia de las ondas de Scholte.