Método mejorado de aprendizaje no supervisado para identificación de propiedades de materiales basado en separación de modos de ondas guiadas ultrasónicas
Autores: Golub, Mikhail V.; Doroshenko, Olga V.; Arsenov, Mikhail A.; Eremin, Artem A.; Gu, Yan; Bareiko, Ilya A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Método mejorado de aprendizaje no supervisado para identificación de propiedades de materiales basado en separación de modos de ondas guiadas ultrasónicas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Métodos numéricos
Métodos de aprendizaje automático
Propagación de ondas guiadas elásticas
Caracterización de propiedades de materiales
Optimización multiobjetivo
Ondas guiadas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los métodos numéricos, incluidos los métodos de aprendizaje automático, se utilizan activamente en aplicaciones relacionadas con los fenómenos de propagación de ondas guiadas elásticas. El método propuesto en este estudio para la caracterización de las propiedades de los materiales se basa en un algoritmo de agrupación de series de datos multivariados obtenidos como resultado de la aplicación del método de lápiz de matriz a los datos experimentales. En la técnica desarrollada, se emplea la optimización multiobjetivo para mejorar la precisión de la identificación de parámetros particulares. En la primera etapa, se emplea un método computacionalmente eficiente basado en el cálculo de la transformada de Fourier de la matriz de Green de forma iterativa y la solución obtenida se utiliza para la construcción de un filtro con anchos de banda decrecientes que proporcionan datos clasificados casi libres de ruido (con separación de modos). El filtro proporciona separación de datos entre todas las ondas guiadas de forma natural, lo cual es necesario en la segunda etapa, donde se aplica un método más laborioso basado en la minimización de los residuos de lentitud a los datos. El método podría ser empleado además para la identificación de propiedades de materiales en placas con recubrimientos/intercapas delgadas, laminados anisotrópicos multicapa, etc.
Descripción
Los métodos numéricos, incluidos los métodos de aprendizaje automático, se utilizan activamente en aplicaciones relacionadas con los fenómenos de propagación de ondas guiadas elásticas. El método propuesto en este estudio para la caracterización de las propiedades de los materiales se basa en un algoritmo de agrupación de series de datos multivariados obtenidos como resultado de la aplicación del método de lápiz de matriz a los datos experimentales. En la técnica desarrollada, se emplea la optimización multiobjetivo para mejorar la precisión de la identificación de parámetros particulares. En la primera etapa, se emplea un método computacionalmente eficiente basado en el cálculo de la transformada de Fourier de la matriz de Green de forma iterativa y la solución obtenida se utiliza para la construcción de un filtro con anchos de banda decrecientes que proporcionan datos clasificados casi libres de ruido (con separación de modos). El filtro proporciona separación de datos entre todas las ondas guiadas de forma natural, lo cual es necesario en la segunda etapa, donde se aplica un método más laborioso basado en la minimización de los residuos de lentitud a los datos. El método podría ser empleado además para la identificación de propiedades de materiales en placas con recubrimientos/intercapas delgadas, laminados anisotrópicos multicapa, etc.