Nuevas aportaciones a las tecnologías electrónicas para la monitorización de la integridad estructural en aeronáutica

Resumen

En esta tesis doctoral se proponen varias arquitecturas electrónicas para automatizar la monitorización de integridad estructural (del inglés Structural Health Monitoring o SHM) de las aeronaves, utilizando un equipamiento o instrumentación basado en el método de ondas guiadas ultrasónicas u ondas de Lamb y específicamente diseñado para esta tarea. En la tesis se proponen dos arquitecturas electrónicas de SHM basadas en el método de ondas de Lamb: una arquitectura básica capaz de poner en práctica técnicas de análisis elementales, como inspecciones pitch-catch/pulse-echo o análisis round-robin, y una arquitectura avanzada dotada de mayores prestaciones y flexibilidad, apropiada para poner en práctica técnicas avanzadas de SHM, como beamforming o time reversal, entre otras. Ambas arquitecturas electrónicas hacen uso de un array de transductores piezoeléctricos adheridos o embebidos en la estructura que se desea monitorizar. Dichas arquitecturas se han planteado para su uso en un escenario de laboratorio y también en un escenario embarcado (en una aeronave) para experimentos puntuales, ya que pueden funcionar en modo autónomo, automático y en tiempo real. La investigación se ha desarrollado en tres fases, denominandose a la línea de investigación Phased Array Monitoring for Enhanced Life Assessment (PAMELA), dando lugar a las dos arquitecturas electrónicas mencionadas y a tres prototipos: PAMELA v1, PAMELA v2 y PAMELA v3. Las soluciones propuestas han sido validadas y verificadas mediante pruebas de laboratorio utilizando tanto estructuras metálicas como de material compuesto.