cimnev-testing optimización de posiciones de sensores ingmar geiss 10/05/20151

CIMNE V-Testing

Optimización de posiciones de sensoresIngmar Geiss

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» 1. Introducción

» 2. Teoría

» 3. Programación del prototipo

» 4. Ejemplos

» 5. Demonstración de la programa

Índice: Presentación V-Testing

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¿Que es una galga estensiométrica?

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Diferentes casos de carga - ejemplo

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Diferentes casos de carga - ejemplo

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¿Cómo vigilamos la estructura?

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¿Cómo vigilamos la estructura?

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¿Cómo vigilamos la estructura?

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¿Cómo vigilamos la estructura?

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¿Cómo vigilamos la estructura?

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¿Cómo vigilamos la estructura?

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¿Cómo vigilamos la estructura?

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¿Cómo vigilamos la estructura?

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¿Cómo vigilamos la estructura?

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¿Qué es una posición óptima?

Para vigilar la forma general, buscamos posiciones en los máximos de la tensión interna

Para minimizar el error de la medición buscamos elevados valores de la tensión

Buscamos posiciones que sean un máximo y tenga tensiones elevadas

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Teoría de la optimización

• Normalización de los tensiones mediante el “Local Peak Ratio”

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Función objetivo

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Extensión de la teoría a medidas de fallo

Material Equivalent stress/failure criteria

Ductile metal Von-Mises

Composite structure, global Tsai-Wu, Tsai-Hill, …

Carbon fiber Modified Von-Mises

Epoxy resin Mohr-Coulomb

Example Criteria f1(x) f2(x) f3(x) …

Thin metal structure

Von Mises Top-values Bottom-values

Composite structure

Local failure criteria

Fibre failure Matrice failure

Debonding Instability,…

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Las posiciones critica no son las posiciones donde haya tensiones máximas, sino donde la estructura va a fallar.

f(x)

x

f(x)

x

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Función objetivo con restricciones

• Para cada caso de cargo hay restricción:

• Restricciones representadas por funciones de barrera– Primer tipo: función de barrera interior

– Segundo tipo: función de barrera exterior

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Programación del prototípo

• 1. Prototipo en Matlab

• 2. Prototipo:

» Base del programa/Cálculos en C++» Interface in Qt» Visualización en OpenGL

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Estructura del programa

Importar datos del FEA: malla y tensiones1

Configuración de la función objetivo: estructura general, funciones de barrera

2

Configurar y efectuar al análisis3

Exportar resultados, arrancar programas de visualización

4

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1 2 43

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Sustentación elevada

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Choque del aterrizaje

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Momento y fuerzas en despegue

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Resultados para 15 sensor posiciones para primer y tercero caso de carga 1/3

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Resultados 2/3

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Resultados 3/3

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Sensor Position Cost function LPR,A LPR,B LPR,C

1 1837 -0.23972 1 0.33399 0.71776

2 1842 -0.23555 0.98961 0.33161 0.71779

3 2263 -0.21773 0.60158 0.60518 0.59806

4 2052 -0.083454 0.62094 1 0.1344

5 1044 -0.065567 0.97108 0.18108 0.37287

6 2058 -0.060459 0.91788 0.065868 1

7 2053 -0.059549 0.92014 0.065456 0.98871

8 1681 -0.059049 0.96546 0.17371 0.35209

9 1 -0.055762 0.76227 0.13009 0.56232

10 15 -0.055238 0.76938 0.12974 0.55338

11 1932 -0.054198 0.65568 0.26292 0.31439

12 1915 -0.052797 0.6832 0.25266 0.30586

13 840 -0.042325 0.81251 0.10567 0.49296

14 1753 -0.039557 0.8256 0.095239 0.50308

15 1537 -0.031388 0.84572 0.20442 0.18156

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