Detección de daños en estructuras utilizando la técnica de optimización pso

Abstract

Este trabajo de grado se desarrolló con la intención de incentivar el desarrollo de la investigación en el campo de la inteligencia artificial y de detección de fallas en estructuras y elementos de maquinas, para que a través de la investigación y el uso de nuevas técnicas de optimización, la ingeniería local pueda estar a la vanguardia en estas áreas y por lo tanto posea herramientas alternativas para poder entender y resolver de una mejor manera problemas existentes y futuros. La evaluación del estado de las estructuras es un tema de investigación muy importante para diversos campos de ingeniería y, por lo tanto, están siendo desarrolladas metodologías que permitan detectar daño en una estructura. El presente trabajo tiene como objetivo verificar la aplicabilidad de la técnica de búsqueda y optimización: Optimización por Enjambre de Partículas (PSO) en la detección de daño a partir de las variaciones ocurridas, entre las condiciones con y sin daño, de los parámetros dinámicos de la estructura. Los parámetros dinámicos de la estructura, sin y con daño, son determinados a partir del modelo de elementos finitos de la estructura usando la herramienta computacional de libre distribución OPENSEES. Diversas cantidades de modos de vibración, escenarios de daño y ruido fueron considerados buscando simular las características de la información obtenida por medio de un monitoreo estructural real y analizar el desempeño de la técnica empleada bajo todas las condiciones mencionadas. La metodología implementada es aplicada a una estructura de tipo viga discretizada en 10 elementos y armadura de 13 elementos. Los resultados muestran el buen desempeño de la PSO para detectar tanto daño simple como múltiple en una estructura bajo condiciones normales de ruido.