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Simulaciones numéricas en el análisis de ondas guiadas ultrasónicas para el diseño de sistemas de SHM-Estudio de referencia basado en el conjunto de datos de la plataforma en línea Open Guided Waves

Autores: Savli, Enes; Lefèvre, Jean; Willberg, Christian; Tschöke, Kilian

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Simulaciones numéricas en el análisis de ondas guiadas ultrasónicas para el diseño de sistemas de SHM-Estudio de referencia basado en el conjunto de datos de la plataforma en línea Open Guided Waves


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Monitoreo de salud estructural
Ondas guiadas ultrasónicas
Herramientas de análisis numérico
Técnica de integración finita elastodinámica
Elementos finitos tipo shell
Proyecto de Ondas Guiadas Abiertas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las estrategias de monitoreo de salud estructural (SHM) basadas en ondas guiadas ultrasónicas son muy prometedoras en lo que respecta a estructuras ligeras de paredes delgadas. Para estudiar el rendimiento de tales sistemas, se deben utilizar herramientas de análisis numérico validadas. Para ese procedimiento, se presentará un punto de referencia entre dos métodos numéricos. El primer enfoque prometedor es la técnica de integración finita elastodinámica (EFIT). Diversas investigaciones muestran que su capacidad para capturar características e interacciones de ondas es avanzada en varios medios y estructuras, incluidos los compuestos de paredes delgadas. El segundo enfoque emplea elementos finitos convencionales tipo shell siguiendo la teoría de Reissner-Mindlin para modelar estructuras compuestas en capas. La ventaja de utilizar tales métodos de elementos finitos (FEM) es su alta disponibilidad en herramientas de simulación de propósito general. Como modelo de referencia, se tuvo en cuenta los datos de medición provenientes del Proyecto de Ondas Guiadas Abiertas (OGW). El conjunto de datos de OGW proporciona los datos experimentales de propagación de ondas guiadas ultrasónicas en placas de compuestos de fibra de carbono con un refuerzo omega adicional. Al utilizar esta contribución, este experimento fue reproducido por simulación. El artículo presenta los resultados de una validación y motiva investigaciones adicionales, como en investigaciones relacionadas con el análisis de probabilidad de detección y el rendimiento numérico.

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