Sistema experto para la evaluación del estado de deformación en tuberías de gas : diseño y validación numérica
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Date
2010
Authors
Evaluators
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El presente trabajo describe el desarrollo de un sistema experto para la detección de deformaciones geométricas en tuberías de gas “simuladas”, basado en el análisis de vibraciones bajo condiciones nominales y de daño. En primer lugar, se realiza una introducción general de la investigación, su motivación, descripción, objetivos y estructura de la tesis. Posteriormente, se aborda el marco conceptual que sustenta el trabajo de investigación, abarcando conceptos básicos como: modelado de sistemas dinámicos, espacio de estados, análisis vibracional, FEM, SE TW, SOM y CBR. En tercera instancia, se presenta el estado del arte referente a aplicaciones y metodología de referencia. El capitulo posterior, comenta el modelado de la tubería utilizado para la generación de señales, que conforman la librería de casos del SE. Asimismo, se describe el proceso utilizado tanto para generación de la señal excitadora como de las señales propagadas en la estructura. La quinta sección, explica la metodología utilizada en el proceso de validación de la herramienta empleada para la generación de las matices de rigidez, masa y amortiguamiento que caracterizan el sistema dado. Además, se describen las diferentes etapas que componen los proceso de entrenamiento y validación del SE. El sexto apartado, está relacionado con la validación numérica del algoritmo implementado en MATLAB. Donde se comentan las diferentes pruebas realizadas durante la investigación, las cuales sustentan todo el proceso de validación. Finalmente se presentan los resultados obtenidos durante el proceso de detección de daños simulados en diferentes puntos de la estructura y bajo diferente grado de severidad mediante el uso del SE. Con el presente trabajo se logró generar un SE capaz de extraer y reducir las características de las señales simuladas, para su posterior clasificación según los casos, el tipo de daño y severidad; el cual permitió detectar y cuantificar daños en la tubería simulada.
Description
Keywords
Deformaciones geométricas, Método de Elementos Finitos (FEM), Análisis de componentes principales (PCA), Sistema Experto (SE), Razonamiento basado en casos (CBR), redes neuronales tipo SOM, Transformada Wavelet (TW).