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dc.contributor.advisorHermes Alexander, Fandiño Toro
dc.contributor.advisorRestrepo Martínez, Alejandro
dc.contributor.advisorBriñez De León, Juan Carlos
dc.contributor.authorRendón Arango, Jhonatan
dc.date.accessioned2023-02-02T03:53:57Z
dc.date.available2023-02-02T03:53:57Z
dc.date.issued2022
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12622/5783
dc.description.abstractEl estudio de los esfuerzos residuales ha sido materia de investigación debido al efecto que producen sobre el estado de esfuerzos y la integridad operacional de diferentes productos. Esto se debe a la alteración que pueden generar los esfuerzos residuales en las propiedades mecánicas de los materiales y que su origen se asocia con la mayoría de los procesos de manufactura. Por otro lado, la fotoelasticidad es una técnica óptica no destructiva que permite obtener el campo de esfuerzos y detectar la presencia de esfuerzos residuales en materiales birrefringentes, como el vidrio, el policarbonato o el acrílico. La implementación de la fotoelasticidad en una muestra con esfuerzos residuales mientras es sometida a una carga mecánica, permite observar una deformación en el campo de esfuerzos debido a la presencia del residual. Luego, al someter la muestra a una carga térmica se genera una recuperación, alterando nuevamente el estado de esfuerzos. Durante este trabajo se desarrolló una metodología para la adquisición de imágenes de fotoelasticidad, definiendo las geometrías y el material de las muestras, las condiciones de grabación, las fuentes de aplicación de carga y temperatura, y sus parámetros. Posteriormente se estableció una metodología para procesar las imágenes a partir de los videos adquiridos, partiendo de un preprocesamiento en el cual se desarrolló una evaluación de la información visual, se filtró la información innecesaria y se realizó un submuestreo en el conjunto de imágenes obtenidas. Durante el procesamiento se implementaron algoritmos basados en el comportamiento de la dinámica del color, agrupamiento no supervisado y recuperación del campo de esfuerzos en imágenes de fotoelasticidad. A partir de los resultados obtenido se encontró que la dinámica de color asociada a los esfuerzos residuales corresponde a un nivel de esfuerzo diferente respecto a su vecindario. Adicionalmente, la implementación del algoritmo K-means o la estimación de la trayectoria de color en los pixeles de una secuencia de imágenes logra identificar los esfuerzos residuales presentes en una muestra. Por otro lado, la evaluación de similitud estructural entre imágenes de una secuencia de carga y temperatura permitió emparejar las imágenes idóneas para lograr la recuperación del campo de esfuerzos de los esfuerzos residuales.spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subjectEsfuerzos residuales, Fotoelasticidad, Desenvolvimiento de fase, Termografía, Procesamiento de imágenes, Polarización óptica.spa
dc.titleMétodo para la determinacion del campo de esfuerzos bajo la influencia de esfuerzos residuales por medio de la tecnica híbrida de fotoelasticidad y termografia.spa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríasspa
dc.subject.keywordsResidual stresses, Photoelasticity, Phase unwrapping, Thermography, Image processing, Optical polarization.spa
dc.description.abstractenglishThe study of residual stresses has been the subject of research due to its importance in the final stage of several products at the end of their manufacturing process. This is due to the alteration that residual stresses can generate in the mechanical properties of materials, also its origin is associated with most manufacturing processes. On the other hand, photoelasticity is a nondestructive optical technique that allows obtaining the stress field and detecting the presence of residual stress in birefringent materials, such as glass, polycarbonate or acrylic. The implementation of photoelasticity in a sample with residual stress while it is subjected to a mechanical load, allows us to observe a deformation in the stress field due to the presence of the residual. Then, by subjecting the sample to a thermal load, a recovery of the material is generated, again altering the stress state and the relationship with the residual stress. During this work, a methodology for the acquisition of photoelasticity images was developed, defining the geometries and material samples, recording conditions, sources of application of load and temperature, and their parameters. Subsequently, a methodology was established to process the images from the acquired videos, starting from a preprocessing in which an evaluation of the visual information was developed, the unnecessary information was filtered, and a subsampling was carried out on the set of images obtained. During processing, algorithms based on the behavior of color dynamics, unsupervised clustering, and stress field recovery in photoelasticity images were implemented. From the results obtained after algorithm implementation, it was found that the color dynamics of the residual stresses correspond to a different stress level in their neighborhood. Additionally, the implementation of the K-means algorithm or the estimation of the color trajectory in the pixels allows to identify the residual stresses present in a sample. On the other hand, the evaluation of structural similarity between images of a load and temperature sequence allowed matching the ideal images to achieve the recovery of the stress field from the residual stresses.spa
dc.description.degreenameMagíster en Automatización y Control Industrialspa
dc.identifier.instnameinstname:Instituto Tecnológico Metropolitanospa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional Instituto Tecnológico Metropolitanospa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repositorio.itm.edu.cospa
dc.rights.localAcceso abiertospa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalspa
dc.title.translatedMethod for the determination of the stress field under the influence of residual stresses through hybrid technique of photoelasticity and thermography.spa
dc.type.localTesis de maestríaspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/masterThesisspa
dc.description.degreelevelmaestríaspa


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