Problemas directos e inversos para la evaluación no destructiva de materiales

GLORIA L. FRONTINI; FERNANDO A. OTERO; CARLOS CHIURO

Jornada; JORNADAS INVESTIGAR 2018; 2018

La Evaluación No Destructiva de materiales requiere dos etapas de análisis fundamentales: el modelado y la simulación del problema físico considerado, conocido como el Problema Directo, y el desarrollo de métodos computacionales para resolver el problema inverso, que incluye, técnicas de optimización, regularización y estimación. Los desafíos planteados se orientan principalmente al desarrollo de métodos avanzados de análisis y procesamiento de señales para reducir el efecto del error en las mediciones, definir una parametrización robusta que extraiga información precisa de las propiedades del material a evaluar y minimizar el efecto de la imprecisión del modelo. Esta formulación es adecuada para abordar una amplia variedad de problemas de ingeniería que involucran mediciones térmicas, mecánicas y ópticas. En particular se considera el problema de determinar propiedades térmicas de un material sometido a una fuente de calor conocida, analizando la ecuación de difusión que lo representa en estado estacionario. En primer lugar se analiza el problema directo considerando un dominio plano con parámetros distribuidos, por medio de simulaciones computacionales en base a un programa de elementos finitos en Matlab; y luego el problema inverso de encontrar dichos parámetros a partir de las mediciones simuladas. En simultáneo se analizó el fenómeno de transferencia radiativa, proponiéndonos estimar la distribución térmica y las propiedades ópticas de un medio incidido por luz formado por un polímero embebido con nanopartículas.