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http://ciateq.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1020/584| Estudio sobre la detección de defectos internos en material compuesto mediante termografía activa de pulso largo y visión artificial para el sector eólico | |
| José Guadalupe Rico Espino | |
| Carolina Reta LEONOR ADRIANA CARDENAS ROBLEDO OSCAR HERNANDEZ URIBE | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-CompartirIgual | |
| VARTM GFRP Termografía activa de pulso largo Defectos inducidos PCA Industrial processes Long-pulse thermography Induced defects | |
| En esta investigación se presenta un estudio de los defectos internos que pueden presentarse en el material compuesto utilizado en la manufactura de aspas de aerogeneradores para el sector eólico. Se propone un método para la detección de defectos sub-superficiales inducidos, a partir del comportamiento térmico de cuatro tipos de defectos en probetas representativas fabricadas en material compuesto, basado en fibra de vidrio y resina epóxica. Los defectos sub-superficiales analizados son: alineamiento defectuoso de las fibras, inclusiones, rotura de fibras y porosidad. El método propuesto considera dos etapas principales: el diseño y manufactura de probetas mediante el proceso de moldeo por transferencia de resina asistida por vacío (VARTM), así como la implementación de la inspección por termografía activa de pulso largo adaptando un arreglo óptico. Con ayuda del arreglo óptico se capturan secuencias de imágenes térmicas para su análisis. La detección de los defectos sub-superficiales se realiza con el análisis de la secuencia de imágenes térmicas mediante el descriptor térmico propuesto y con la técnica de análisis de componentes principales (PCA). Los resultados obtenidos permiten validar a la termografía activa de pulso largo como técnica aplicable para detectar los tipos de defectos sub-superficiales estudiados en este trabajo. El método propuesto para el análisis de las probetas incluye el desarrollo de un arreglo óptico de bajo costo, que se compone de una cámara termográfica y dos lámparas halógenas, el cual permitió desarrollar de forma satisfactoria la técnica de termografía activa de pulso largo. Se realiza la detección de tres de los cuatro tipos defectos considerados en esta investigación mediante el descriptor térmico y la identificación de los cuatro tipos de defectos con análisis por componentes principales. This work presents a study of internal defects that may appear in composite material used to manufacture wind turbine blades for the wind energy sector. A method for detecting induced subsurface defects is proposed to describe the thermal behavior of four types of defects in representative specimens manufactured with composite material based on fiberglass y epoxy resin. The analyzed subsurface defects were: defective fiber alignment, inclusion, fiber rupture and porosity. The proposed method consists of two main stages: specimen design and manufacture by Vacuum Assisted Resin Transfer Molding (VARTM) process, as well as the implementation of inspection by active long pulse thermography by adapting an optical setup. Sequences of thermal images were acquired by the optical setup for subsequent analysis. In addition, subsurface defect detection is carried out by analyzing the thermal images sequence with a proposed thermal descriptor and the Principal Component Analysis (PCA) technique. Conducted experimentation shows that active long pulse thermography is a viable technique to detect the subsurface defect types studied in this work. The proposed method for specimen analysis includes the development of a low-cost optical setup that consists of a thermographic camera and halogen lamps, and that allowed to develop the active long pulse thermography technique satisfactorily. Three of the four types of defects considered in this research are detected with the proposed thermal descriptor, and all four types of defects are identified by PCA. | |
| CIATEQ, A.C. | |
| 2022 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Público en general | |
| PROCESOS INDUSTRIALES | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Manufactura Avanzada |
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| RicoEspinoJose DMANAV 2022.pdf | Tesis de doctorado en texto completo | 6.96 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |