Análisis de señales de emisión acústica procesadas con la transformada wavelet para la detección de daños estructurales en vigas de concreto
Autores: Machorro-Lopez, Jose M.; Hernandez-Figueroa, Jorge A.; Carrion-Viramontes, Francisco J.; Amezquita-Sanchez, Juan P.; Valtierra-Rodriguez, Martin; Crespo-Sanchez, Saul E.; Yanez-Borjas, Jesus J.; Quintana-Rodriguez, Juan A.; Martinez-Trujano, Luis A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de señales de emisión acústica procesadas con la transformada wavelet para la detección de daños estructurales en vigas de concreto
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Vigas de concreto
Grietas
Condición estructural
Emisiones acústicas
Transformada wavelet
Pruebas de velocidad de pulso ultrasónico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Las vigas de concreto son elementos utilizados en muchas estructuras civiles; desafortunadamente, pueden contener grietas que llevan al colapso de las estructuras si esos defectos no se detectan lo suficientemente temprano. En este artículo, se propone un nuevo método para determinar la condición estructural de las vigas de concreto sometidas a flexión. En general, se basa en el procesamiento de las emisiones acústicas (EA) señales, que se generan durante la aplicación de una carga, utilizando la herramienta matemática llamada transformada wavelet (WT). El sonido de la energía interna/grieta se registra como un golpe o evento de señal de EA; luego, esas señales adquiridas como formas de onda se post-procesan con la WT continua (CWT); luego, se calcula la energía wavelet (WE) para cada golpe utilizando un rango de escala adecuado y la wavelet madre más conveniente. Así, con este método, es posible determinar la condición estructural (sana o dañada) de las vigas de concreto sometidas a flexión solo calculando la WE de cualquier golpe en cualquier momento y, aún más, es posible definir más precisamente la etapa de la condición estructural como una condición sana, aparición de microgrietas, manifestación de una grieta principal (golpe con la WE más alta), propagación de la grieta principal y ruptura final. Este método se valida experimentalmente en el laboratorio y, adicionalmente, se realizan pruebas de velocidad de pulso ultrasónico (UPVT) en algunos especímenes para confirmar el cambio entre condiciones sanas y dañadas. Los resultados son prometedores para aplicar este método efectivo en vigas de concreto de estructuras de la vida real.
Descripción
Las vigas de concreto son elementos utilizados en muchas estructuras civiles; desafortunadamente, pueden contener grietas que llevan al colapso de las estructuras si esos defectos no se detectan lo suficientemente temprano. En este artículo, se propone un nuevo método para determinar la condición estructural de las vigas de concreto sometidas a flexión. En general, se basa en el procesamiento de las emisiones acústicas (EA) señales, que se generan durante la aplicación de una carga, utilizando la herramienta matemática llamada transformada wavelet (WT). El sonido de la energía interna/grieta se registra como un golpe o evento de señal de EA; luego, esas señales adquiridas como formas de onda se post-procesan con la WT continua (CWT); luego, se calcula la energía wavelet (WE) para cada golpe utilizando un rango de escala adecuado y la wavelet madre más conveniente. Así, con este método, es posible determinar la condición estructural (sana o dañada) de las vigas de concreto sometidas a flexión solo calculando la WE de cualquier golpe en cualquier momento y, aún más, es posible definir más precisamente la etapa de la condición estructural como una condición sana, aparición de microgrietas, manifestación de una grieta principal (golpe con la WE más alta), propagación de la grieta principal y ruptura final. Este método se valida experimentalmente en el laboratorio y, adicionalmente, se realizan pruebas de velocidad de pulso ultrasónico (UPVT) en algunos especímenes para confirmar el cambio entre condiciones sanas y dañadas. Los resultados son prometedores para aplicar este método efectivo en vigas de concreto de estructuras de la vida real.