Browsing by Author "Duarte Smith, Francisco Bastian"

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    Algoritmos para localización de fuentes de emisiones acústicas en 3D.
    (Universidad de Concepción, 2025) Duarte Smith, Francisco Bastian; Leaman Weiffenbach, Félix Alberto
    Este trabajo aborda el problema de localizar con precisión fuentes de emisión acústica (EA) en estructuras tridimensionales metálicas. El objetivo principal fue evaluar y comparar diferentes métodos de cálculo para la localización 3D, usando datos reales obtenidos en un tambor cilíndrico metálico y en una estructura de vigas soldadas, simulando condiciones industriales. Se utilizó un sistema experimental de detección de EA con sensores piezoeléctricos fijados al manto del tambor. Las señales se procesaron en un programa en Python, calculando los tiempos de llegada (TOA) con distintos umbrales, estimando la velocidad de propagación y aplicando cinco algoritmos: USBM, Thurber, TRF + Huber con punto inicial fijo y adaptativo, y Particle Swarm Optimization (PSO). En el manto, el PSO logró el menor error promedio (0.136 m con desviación de 0.073 m al umbral 0.5%), mientras que en la base destacó el TRF adaptativo (0.107 m con desviación de 0.118 m al 1%). En la localización sin restricción de superficie (integrada), los mejores resultados fueron 0.130 m con PSO y 0.075 m con TRF adaptativo. Se observó que los umbrales intermedios (0.5% y 1%) dieron mejores resultados, mientras que los muy bajos y altos empeoraron la precisión por falsos positivos o detección tardía. En la estructura de vigas, los errores fueron más altos por la atenuación, las reflexiones en soldaduras y trayectorias no consideradas en el cálculo. El mejor resultado fue 0.462 m al 1% de umbral y el peor 0.795 m al 5%, aunque el error relativo fue similar al del tambor (8.46%). La variabilidad de los resultados se debió principalmente a diferencias en la aplicación de la fuente, elección de puntos iniciales, ruido en la detección de TOA, anisotropías del material, reflexiones y pérdidas de señal por el acoplamiento de los sensores. En conclusión, es posible localizar fuentes de EA con buena precisión incluso fuera del plano de sensores, siempre que se utilice un modelo geométrico adecuado, un algoritmo robusto y un umbral calibrado.
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