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CPGEI (Doutorado): Giovanni Alfredo Guarneri-17/07/15

Defesa Pública de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 17/07/2015
das 09h00 até 13h00
Onde Sede Central: Sala C-301
Nome do Contato Prof. Flávio Neves Junior
Participantes Prof. Flávio Neves Junior, Dr. Orientador UTFPR
Prof. Daniel Rodrigues Pipa, Dr. Co-orientador UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Flávio Neves Junior, Dr. Presidente UTFPR
Prof. João Marcos Alcoforado Rebello, Dr. UFRJ
Sergio Damasceno Soares, Dr. PETROBRAS
Profa. Lúcia Valéria Ramos de Arruda, Dra. UTFPR
Prof. Marcelo Victor Wüst Zibetti, Dr. UTFPR
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Identificação de descontinuidades em peças metálicas utilizando sinais ultrassônicos e técnicas de problemas inversos

Resumo: Este trabalho propõe um algoritmo para identificar descontinuidades internas em uma peça metálica a partir de sinais A-scan provenientes de um ensaio não-destrutivo por ultrassom. As descontinuidades são identificadas por seu formato, dimensões, orientação e localização. Esse algoritmo é baseado na resolução de problemas inversos. O problema da identificação de descontinuidades é modelado utilizando uma abordagem inédita, em que a descontinuidade é modelada por dois elementos distintos: a sua amplitude de espalhamento e a localização de seu centro. Com essa nova forma de representação, o problema de identificação da descontinuidade passa a ser dividido em dois subproblemas. O primeiro é o problema de reconstrução para encontrar a localização do centro da descontinuidade e o segundo é o problema de caracterização para estimar os parâmetros geométricos da descontinuidade. Os ensaios realizados comprovam que o problema de localização é resolvido de forma satisfatória utilizando o algoritmo de reconstrução de imagens esparsas UTSR. A caracterização da descontinuidade é realizada por um algoritmo baseado no método dos mínimos quadrados não-lineares, com a inclusão de um termo de regularização não-quadrático utilizando norma l1. Os resultados obtidos tanto com dados simulados como com dados experimentais mostram que esse algoritmo estima as descontinuidades de forma satisfatória.
Palavras-chave: Identificação de descontinuidades; inspeção não-destrutiva por ultrassom; problemas inversos; deconvolução cega; representações esparsas

Discontinuities identification in metal parts using ultrasonic signals and inverse problems techniques

Abstract: The present work proposes an algorithm to identify internal discontinuities in metallic specimen from A-scan ultrasonic signals. Discontinuities are identified by their shape, size, orientation and location. This algorithm is based on inverse problems. The identification of discontinuities is modeled using a novel approach. The discontinuity is modeled by two distinct elements: its scattering amplitude and its center location. Through this approach, the identification problem is split into two sub problems. The first is a reconstruction problem to find the location of the discontinuity. The second is a model identification problem to estimate geometric parameters of the discontinuity. Simulations and experimental validation show that the localization problem is satisfactorily solved using the UTSR sparse images reconstruction algorithm. The characterization of discontinuities is carried out by an algorithm based on non-linear least squares with l1 norm regularization. The results obtained with simulated data as well with experimental data show a fine estimation of discontinuities.
Keywords: Discontinuities identification; ultrasonic non-destructive testing; inverse problems; blind deconvolution; sparse representation

Lista de publicações:

GUARNERI, GIOVANNI; PIPA, DANIEL; JUNIOR, FLÁVIO; DE ARRUDA, LÚCIA; ZIBETTI, MARCELO. A Sparse Reconstruction Algorithm for Ultrasonic Images in Nondestructive Testing. Sensors (Basel), v. 15, p. 9324-9343, 2015.

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