Sistema experto para la evaluación del estado de deformación en tuberías de gas : diseño y validación numérica

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dc.contributor.advisorVillamizar Mejia, Rodolfo
dc.contributor.advisorBegambre Carrillo, Oscar Javier
dc.contributor.advisorMujica Delgado, Luis Eduardo
dc.contributor.authorSandoval Cáceres, Wilmer Alexis
dc.date.accessioned2024-03-03T18:19:59Z
dc.date.available2010
dc.date.available2024-03-03T18:19:59Z
dc.date.created2010
dc.date.issued2010
dc.description.abstractEl 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.
dc.description.abstractenglishThis work describes the development of an expert system to detect geometric damage on simulated gas pipelines based on vibration analysis under operational and damage conditions. The first chapter of this report presents a general overview of the research, its motivation, description, objectives and general structure of the thesis. After that, the conceptual framework used on this research is explained, covering basic topics such as: dynamic system modeling, state space, vibrational analysis, FEM, SE TW, SOM and CBR. In third place, the state of the art concerning applications and reference methodology are presented. Subsequently, the pipeline´s model used to make up the case library for the SE is explained. Additionally, the excitatory signal generation and the simulation process used on structure´s propagated signals measurement are described. The fifth section of this book is dedicated to explaining the methodology used on the validation process for the generation of the stiffness, mass and damping matrices based on computational tools. Also, the different stages that make up both, the training and the validation process of the SE, are described. Chapter six is dedicated to the validation of the numerical algorithm implemented in MATLAB describing different tests done during this research. Such tests support the whole validation‟s process. Finally, the structural assessment‟s conclusions are presented based on the simulated damage detection in different points and different severity degrees of the structure. A SE was generated in the present study which was able to extract and to reduce the characteristics of the simulated signals for subsequent classification, damage type, and severity. This outcome allowed us to detect and to quantify damage in the simulated pipeline.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Electrónica
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/24703
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Electrónica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectDeformaciones geométricas
dc.subjectMétodo de Elementos Finitos (FEM)
dc.subjectAnálisis de componentes principales (PCA)
dc.subjectSistema Experto (SE)
dc.subjectRazonamiento basado en casos (CBR)
dc.subjectredes neuronales tipo SOM
dc.subjectTransformada Wavelet (TW).
dc.subject.keywordGeometric deformations
dc.subject.keywordFinite element method (FEM)
dc.subject.keywordPrincipal Components Analysis (PCA)
dc.subject.keywordExpert System (SE)
dc.subject.keywordSOM neural networks
dc.subject.keywordWavelet Transform (WT).
dc.titleSistema experto para la evaluación del estado de deformación en tuberías de gas : diseño y validación numérica
dc.title.englishExpert system for assessment of strain state on gas pipelines: design and numerical validation3
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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