| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| ANÁLISIS DE FUNCIONES ORTOGONALES PARA CARACTERIZACIÓN DE IMÁGENES, CON APLICACIÓN A COMPRENSIÓN, CLASIFICACIÓN Y VALIDACIÓN DE MAPAS DE TENSIÓN DE PIEZAS MECÁNICAS | | Autor/a | Vargas Vargas, Horlando | | Departamento | Teoría de la Señal y Comunicaciones | | Director/a | Camacho Bello, César Joel | | Codirector/a | Sáez Landete, José Bienvenido | | Fecha de defensa | 19-02-2025 | | Calificación | Sobresaliente cum laude | | Programa | Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (RD 99/2011) | | Mención internacional | No | | Resumen | La simulación numérica juega un papel importante en la ingeniería mecánica, ya que predice el comportamiento mecánico de un componente, contribuyendo a la mejora de su rendimiento y la optimización del diseño. Antes de utilizar la información del modelo numérico, se debe verificar su confiabilidad en un proceso de validación. La validación se suele realizar de forma experimental, midiendo el comportamiento mecánico de una pieza o componente mecánico. La simulación numérica y sus predicciones se validan si existe una buena concordancia entre la predicción del modelo y las medidas experimentales. Tradicionalmente, la técnica de validación consiste en identificar las zonas críticas del componente y comprobar la concordancia entre la simulación y las medidas utilizando galgas extensométricas en dichas zonas. Recientemente, las técnicas ópticas para medir la deformación han ganado mucho interés debido a su capacidad para medir la extensión completa de un componente capturado por imágenes. Esta propiedad, denominada medida de campo completo, permite la validación de toda la muestra simulada numéricamente, mejorando la fiabilidad y precisión de la validación. Una propuesta para la validación es la comparación de los datos simulados y experimentales, la cual requiere de un proceso de compresión de imágenes, normalmente utilizando descriptores basados en momentos de Zernike o cualquier descomposición polinomial. La validación se realiza comparando los momentos con un umbral fijo obtenido a partir de la incertidumbre experimental y el error de reconstrucción de los momentos.
En este trabajo de tesis se presenta un proceso de validación mejorado basado en el cálculo eficiente y preciso de los momentos de Zernike. En cuanto a los procedimientos utilizados en la literatura, este nuevo procedimiento permite aumentar significativamente el orden de descomposición de la imagen, el tamaño (es decir, la resolución) de la región de interés (ROI) analizada y reducir el tiempo de procesamiento. Todo esto redunda en una mejora en la fiabilidad de la validación y la posibilidad de validar deformaciones/desplazamientos con formas arbitrarias, incluso con discontinuidades. La validación con los métodos tradicionales se realiza comparando los momentos con un umbral fijo obtenido a partir de la incertidumbre experimental y el error de reconstrucción de los momentos. En este trabajo de tesis se muestra un nuevo método de validación llamado "Métrica de validación de momento" (MVM), basado en un umbral más preciso obtenido al resolver un problema simple de propagación de errores. La incertidumbre de los mapas de deformación/desplazamiento se propaga a los momentos a través del procedimiento de cálculo de momentos. Como resultado, los momentos con mayor impacto tienen un umbral más pequeño, mientras que los momentos con menor impacto tienden a tener un umbral más grande. El nuevo método es más conservador y preciso que los métodos anteriores. |
|
