Ultrasonic wave dispersion and attenuation as tools for mechanical characterization of construction materials [Dispersione e attenuazione dell'onda ultrasonica come strumenti per la caratterizzazione meccanica dei materiali da costruzione]

Questa tesi di dottorato indaga la dispersione e l’attenuazione delle onde ultrasoniche come strumenti quantitativi per la caratterizzazione meccanica dei materiali da costruzione. Sebbene le tecniche ultrasoniche siano ampiamente utilizzate nella pratica, la loro interpretazione si basa spesso su ipotesi semplificate di onde piane e su correlazioni empiriche, che ne limitano l’affidabilità per l’identificazione diretta dei parametri. Per colmare questa lacuna, vengono sviluppati modelli analitici unidimensionali che incorporano effetti microstrutturali, contributi di gradiente di deformazione e dissipazione viscosa. Vengono derivate espressioni in forma chiusa per la velocità di fase e l’attenuazione, fornendo un riferimento teorico controllato. Il quadro analitico viene quindi rigorosamente validato ed esteso attraverso formulazioni agli elementi finiti e simulazioni bidimensionali, consentendo un confronto sistematico tra previsioni analitiche, risultati numerici e misure ultrasoniche di laboratorio. L’approccio proposto stabilisce un quadro teorico e computazionale coerente che tiene conto della diffusione geometrica, del controllo della dispersione numerica e dell’attenuazione dipendente dalla frequenza. Integrando la modellazione analitica con simulazioni numeriche calibrate, la tesi promuove le prove ultrasoniche verso una metodologia basata sulla fisica, in grado di supportare l’identificazione diretta dei parametri meccanici intrinseci dei materiali da costruzione. I risultati contribuiscono a rafforzare le basi scientifiche necessarie per la standardizzazione dei metodi ultrasonici come strumenti primari per la caratterizzazione non distruttiva dei materiali.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2026

Author dc:creator

• DE FAZIO, NICOLA

Contributors dc:contributor

• CONTRAFATTO, Loredana Caterina

• ultrasonic
• dispersion
• attenuation
• variational principle
• finite elements method
• bidimensional models
• ultrasuoni
• dispersione
• attenuazione
• principio variazionale
• metodi agli elementi finiti
• modelli bidimensionali

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/724834

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/724834