Predicción del tiempo de vida remanente de estructuras sujetas a fatiga en base al monitoreo

Abstract

Durante la vida de un componente, cambios micro estructurales emergen y evolucionan en el tiempo. Actualmente, se utilizan modelos clásicos de degradación empíricos que permiten monitorear el daño del componente. Sin embargo, estos utilizan indicadores de daño que no pueden ser detectados en etapas tempranas de degradación y cuando finalmente pueden ser detectadas la vida del componente esta próxima a acabar. Dado lo anterior, es de gran interés detectar el daño lo antes posible. Con la implementación de un modelo de redes bayesianas dinámicas es posible diagnosticar el daño de una estructura observando la evolución de los precursores de daño. En el presente trabajo se busca implementar un modelo para el diagnóstico y pronóstico del daño de una bomba sujeta a fatiga en base a distintas señales recogidas de la bomba: vibraciones, caudal, potencia, intensidad y presión diferencial. El modelo mencionado fue construido en base a redes bayesianas dinámicas que son capaces de analizar el comportamiento no lineal y no gaussiano de la degradación por fatiga y también capaces de mezclar distintos tipos de evidencia (señales) para reducir la incertidumbre acerca del daño de la estructura. El proceso de inferencia en la red bayesiana dinámica es modelado a través del uso de la técnica de filtro de partículas utilizando el software R para la implementación del modelo. Finalmente, con los resultados obtenidos es posible realizar la predicción del tiempo de vida remanente de la estructura sujeta a fatiga. El presente informe da cuenta del trabajo paso a paso realizado por el alumno para llegar al resultado final. Se realiza en primer lugar una presentación de los antecedentes teóricos que son utilizados en la realización del trabajo, junto a la metodología desarrollada. Se da paso luego a la presentación de los resultados obtenidos por el alumno, los cuales pueden ser divididos en dos etapas, una primera etapa de recepción y tratamiento de los datos duros para encontrar información útil para desarrollar la segunda etapa, donde se lleva a cabo el desarrollo del filtro de partículas para obtener finalmente un pronóstico de la vida de la bomba estudiada y la determinación de la vida útil remanente de esta. Los resultados obtenidos son considerados positivos, ya que se logra una buena estimación del deterioro y tiempo de falla de la bomba y se cumplen los objetivos del trabajo de título.