Gallardo Llopis, Carles
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Gallardo Llopis
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- PublicationComparative Study of Coupling Techniques in Lamb Wave Testing of Metallic and Cementitious Plates(MDPI AG, 2019-09-20) Vazquez-Martinez, Santiago; Gosálbez Castillo, Jorge; Bosch Roig, Ignacio; Carrión García, Alicia; Gallardo Llopis, Carles; Paya Bernabeu, Jorge Juan; Dpto. de Física Aplicada; Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación; Dpto. de Ingeniería de la Construcción y de Proyectos de Ingeniería Civil; Dpto. de Comunicaciones; Escuela Técnica Superior de Arquitectura; Instituto Universitario de Telecomunicación y Aplicaciones Multimedia; Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos; Instituto de Investigación para la Gestión Integrada de Zonas Costeras; Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular; Instituto Universitario de Investigación de Ciencia y Tecnología del Hormigón; Agencia Estatal de Investigación; Ministerio de Economía y Empresa[Otros] Lamb waves have emerged as a valuable tool to examine long plate-like structures in a faster way compared to conventional bulk wave techniques, which make them attractive in non-destructive testing. However, they present a multimodal and dispersive nature, which hinders signal identification. Oblique incidence is one of the most known methods to generate and receive Lamb waves and it is applied in different experimental arrangements with different types of sensors. In this work, several setups were conducted and compared to determine the optimal ones to launch and detect ultrasonic Lamb waves, especially in non-homogeneous specimens. The chosen arrangements were contact with angle beam transducers, immersion in a water tank, localised water coupling using conical containers and air coupling. Plates of two different materials were used, stainless steel and Portland cement mortar. Theoretical and experimental dispersion curves were compared to verify the existence of Lamb modes and good correspondence was achieved.
- PublicationTomografía ultrasónica para la evaluación de daño por gradiente en materiales cementantes(Universitat Politècnica de València, 2024-05-25) Gallardo Llopis, Carles; Gosálbez Castillo, Jorge; Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación; Dpto. de Comunicaciones; Instituto Universitario de Telecomunicación y Aplicaciones Multimedia; Instituto de Investigación para la Gestión Integrada de Zonas Costeras[ES] Hoy en día, los materiales cementicios están presentes en la gran mayoría de las infraestructuras de nuestro entorno, como pueden ser el hormigón y el mortero, debido a su bajo coste y sus características mecánicas estructurales y de durabilidad. Pese a todo, estas se ven degradadas por factores externos e internos, reduciendo la viabilidad de estos con el paso del tiempo. Para inspeccionar estos materiales se han creado múltiples ensayos destructivos (ED) y ensayos no destructivos (END) que indican mediante ciertos parámetros el estado de los materiales de construcción. Dentro de los no destructivos, encontramos los ultrasonidos cuya propagación en estos materiales otorga información sobre su estado y estructura interna. Entre los múltiples ensayos ultrasónicos se encuentra la tomografía ultrasónica cuya base nace gracias a las Tomografías Computarizadas (TC): se ilumina un objeto mediante una fuente y se reciben las señales mediante los receptores. Se rota entorno al objeto bajo estudio combinando las señales mediante los algoritmos tomográficos y obteniendo una reconstrucción del objeto interno sin producirle ningún tipo de daño. No obstante, aunque para determinadas longitudes de onda podemos asumir una trayectoria de rayo recto, los ultrasonidos son ondas dispersivas que se difractan y se reflejan alejándose de esta condición de idoneidad afectando negativamente a las reconstrucciones. En esta tesis se estudia la tomografía de ultrasonidos aplicada a probetas de mortero. Para ello, previamente se realiza un estudio de los algoritmos de reconstrucción tomográfica donde se hace un recorrido por los principales algoritmos convencionales. Los transformados (FBP y DFT) cuyos resultados son excelentes en caso de que tengamos un nivel elevado de rayos y direcciones que conforman las proyecciones. Los algoritmos de redes neuronales (BPE y RBF) y métodos algebraicos (ART, CART, SART y SIRT) presentan buenos resultados en aquellas situaciones donde se tenga un bajo número de rayos y direcciones o alta presencia de ruido. Se comparan entre ellos mediante proyecciones obtenidas con señales simuladas y se obtienen los mejores resultados para el algoritmo FBP, con lo que las siguientes reconstrucciones reales se llevan a cabo con este método. La aplicación en la que se centra este trabajo consiste en la detección del frente de carbonatación en probetas cementicias. Es por ello que se diseñan diferentes casos de probetas con daño y sin daño para validar el funcionamiento de un sistema tomográfico. Se diseña y se construye el sistema hardware capaz de la toma automatizada de medidas empleando una configuración de rayos paralelos o de rayos en abanico. Además, se ha adaptado para que sea capaz de inspeccionar tanto con transductores acoplados por aire como inspeccionar el objeto en inmersión (acoplamiento por agua). Se concluye que la tomografía por inmersión ofrece una solución de compromiso entre transferencia de energía y proceso de automatización. Además se implementan dos modelos de redes neuronales entrenados mediante sinogramas simulados para posteriormente reconstruir casos reales. Todos los algoritmos y casos son evaluados tanto en calidad de reconstrucción como en prestaciones.