La propagación de ondas guiadas no lineales es un fenómeno muy atractivo para las aplicaciones de monitorización del estado estructural que ha recibido mucha atención en las últimas décadas. Muestran una sensibilidad muy grande a las condiciones estructurales en comparación con los enfoques tradicionales basados en las características de las ondas lineales. Por otra parte, la aplicabilidad de esta tecnología sigue siendo limitada debido a la falta de una comprensión sólida de los complejos fenómenos que intervienen cuando se trata de estructuras reales. De hecho, el marco matemático que gobierna la propagación de ondas guiadas no lineales se vuelve extremadamente desafiante en el caso de guías de onda que son complejas tanto en materiales (amortiguamiento, anisotropía, heterogeneidad, etc.) como en geometría (multicapas, periodicidad geométrica, etc.). El presente trabajo se centra en el análisis de la generación no lineal de segundos armónicos en guías de onda complejas, extendiendo la formulación clásica semianalítica de elementos finitos al régimen no lineal, e implementándola en un potente paquete comercial de elementos finitos. Se presentan resultados para los siguientes casos: una vía férrea y una placa viscoelástica. Para estos casos de estudio se identifican combinaciones óptimas de modos de onda primarios y modos de onda no lineales resonantes doblemente armónicos. El conocimiento de tales combinaciones es crítico para la implementación de sistemas de monitorización estructural de estas estructuras basados en la generación de ondas armónicas superiores.

La propagación de ondas guiadas no lineales es un fenómeno muy atractivo para las aplicaciones de monitorización del estado estructural que ha recibido mucha atención en las últimas décadas. Muestran una sensibilidad muy grande a las condiciones estructurales en comparación con los enfoques tradicionales basados en las características de las ondas lineales. Por otra parte, la aplicabilidad de esta tecnología sigue siendo limitada debido a la falta de una comprensión sólida de los complejos fenómenos que intervienen cuando se trata de estructuras reales. De hecho, el marco matemático que gobierna la propagación de ondas guiadas no lineales se vuelve extremadamente desafiante en el caso de guías de onda que son complejas tanto en materiales (amortiguamiento, anisotropía, heterogeneidad, etc.) como en geometría (multicapas, periodicidad geométrica, etc.). El presente trabajo se centra en el análisis de la generación no lineal de segundos armónicos en guías de onda complejas, extendiendo la formulación clásica semianalítica de elementos finitos al régimen no lineal, e implementándola en un potente paquete comercial de elementos finitos. Se presentan resultados para los siguientes casos: una vía férrea y una placa viscoelástica. Para estos casos de estudio se identifican combinaciones óptimas de modos de onda primarios y modos de onda no lineales resonantes doblemente armónicos. El conocimiento de tales combinaciones es crítico para la implementación de sistemas de monitorización estructural de estas estructuras basados en la generación de ondas armónicas superiores.