Una plataforma computacional para el procesamiento automático de señales para sensores de elementos Bender
Autores: Moldovan, Ionu Drago; Almukashfi, Abdalla; Gomes Correia, António
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una plataforma computacional para el procesamiento automático de señales para sensores de elementos Bender
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Módulo de cizalla de pequeña deformación
Geomateriales
Sensores piezoeléctricos
Elementos bender
GeoHyTE
Modelo de elementos finitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El pequeño módulo de cizallamiento de deformación es una característica importante de los geomateriales que puede medirse experimentalmente utilizando sensores piezoeléctricos (elementos flexibles). Sin embargo, la mayoría de las técnicas convencionales de interpretación de señales se basan en la observación visual de la señal de salida y, por lo tanto, son inherentemente subjetivas. También existen técnicas objetivas, como la correlación cruzada de las señales de entrada y salida, pero carecen de perspicacia física, ya que se basan en la suposición (incorrecta) de que las señales de entrada y salida son similares. Este artículo presenta GeoHyTE, la primera caja de herramientas objetiva y físicamente coherente para el procesamiento automático de la señal de salida de los sensores de elementos flexibles. GeoHyTE actualiza un modelo de elementos finitos del experimento, buscando de forma iterativa el módulo de cizallamiento de deformación pequeño que maximiza la correlación entre las señales de salida experimental y numérica. El método es objetivo, ya que los resultados no dependen de la experiencia del usuario, y físicamente coherente, ya que el proceso de propagación de ondas se modela completamente y se correlacionan señales de la misma naturaleza (salida). Además, GeoHyTE es casi insensible a entradas groseramente erróneas por parte del usuario, tanto en términos del punto de inicio del proceso de maximización iterativa como en la refinación del modelo de elementos finitos. Los resultados obtenidos con GeoHyTE se validan con mediciones de referencia informadas en la literatura y datos experimentales obtenidos por los autores. También se presenta un análisis estadístico detallado de los resultados obtenidos con GeoHyTE y técnicas de interpretación convencionales.
Descripción
El pequeño módulo de cizallamiento de deformación es una característica importante de los geomateriales que puede medirse experimentalmente utilizando sensores piezoeléctricos (elementos flexibles). Sin embargo, la mayoría de las técnicas convencionales de interpretación de señales se basan en la observación visual de la señal de salida y, por lo tanto, son inherentemente subjetivas. También existen técnicas objetivas, como la correlación cruzada de las señales de entrada y salida, pero carecen de perspicacia física, ya que se basan en la suposición (incorrecta) de que las señales de entrada y salida son similares. Este artículo presenta GeoHyTE, la primera caja de herramientas objetiva y físicamente coherente para el procesamiento automático de la señal de salida de los sensores de elementos flexibles. GeoHyTE actualiza un modelo de elementos finitos del experimento, buscando de forma iterativa el módulo de cizallamiento de deformación pequeño que maximiza la correlación entre las señales de salida experimental y numérica. El método es objetivo, ya que los resultados no dependen de la experiencia del usuario, y físicamente coherente, ya que el proceso de propagación de ondas se modela completamente y se correlacionan señales de la misma naturaleza (salida). Además, GeoHyTE es casi insensible a entradas groseramente erróneas por parte del usuario, tanto en términos del punto de inicio del proceso de maximización iterativa como en la refinación del modelo de elementos finitos. Los resultados obtenidos con GeoHyTE se validan con mediciones de referencia informadas en la literatura y datos experimentales obtenidos por los autores. También se presenta un análisis estadístico detallado de los resultados obtenidos con GeoHyTE y técnicas de interpretación convencionales.