Aplicação de algoritmos bioinspirados na definição da trajetória ótima de pulsos ultrassônicos em elementos de concreto (2021)
- Authors:
- Autor USP: GIGLIO, VINÍCIUS MOURA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SET
- DOI: 10.11606/D.18.2021.tde-04102021-171104
- Subjects: TOMOGRAFIA; ULTRASSOM; FORMIGAS; ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS; CONCRETO
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O ensaio de ultrassom tem se mostrado muito eficiente na detecção de heterogeneidades em estruturas e consiste na alocação de transdutores piezoelétricos em um elemento estrutural, que geram pulsos. Com as medições de tempo de viagem dos pulsos e as posições dos transdutores, calcula-se a velocidade dos pulsos. Aliando o ensaio à técnica de tomografia computadorizada, é possível gerar imagens do mapa de velocidades do pulso em seções da estrutura. À partir da comparação das velocidades, é possível identificar heterogeneidades. No entanto, para calcular as velocidades, é necessário que se assuma uma hipótese a respeito da trajetória seguida pelo pulso, geralmente suposta retilínea. O presente trabalho objetiva abandonar esta hipótese, determinando as trajetórias dos pulsos com a utilização de algoritmos determinísticos (Dijkstra e A*) e bioinspirados (algoritmos genéticos e otimização por colônia de formigas). Os algoritmos foram implementados no software de geração de imagens em estruturas TUSom e testados em duas seções de concreto com defeitos simulados. Os resultados permitiram classificar os algoritmos de acordo com a qualidade das soluções e tempo de processamento. As novas trajetórias indicaram um comportamento mais fiel à realidade, em que os pulsos desviaram das heterogeneidades. Assim, pode-se afirmar que o mapeamento foi bem-sucedido. Com relação aos melhores algoritmos, em ordem decrescente de qualidade, obtiveram-se: Dijkstra v2 (nova implementação), A*, ACS, GAe Dijkstra v1 (implementação inicial). Portanto, o algoritmo Dijkstra v2 será implementado como a alternativa padrão para resolução do problema das trajetórias no software TUSom. Comparando o pior e o melhor algoritmo no exemplo 2, mais complexo, os tempos de processamento diminuíram de cerca 18 horas para menos de 20 minutos. Apesar dos algoritmos bioinspirados não apresentarem os melhores desempenhos, como era esperado, se mostraram alternativas com potencial, especialmente o ACS
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- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2021
- Data da defesa: 03.08.2021
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
GIGLIO, Vinícius Moura. Aplicação de algoritmos bioinspirados na definição da trajetória ótima de pulsos ultrassônicos em elementos de concreto. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-04102021-171104/. Acesso em: 27 abr. 2025. -
APA
Giglio, V. M. (2021). Aplicação de algoritmos bioinspirados na definição da trajetória ótima de pulsos ultrassônicos em elementos de concreto (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-04102021-171104/ -
NLM
Giglio VM. Aplicação de algoritmos bioinspirados na definição da trajetória ótima de pulsos ultrassônicos em elementos de concreto [Internet]. 2021 ;[citado 2025 abr. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-04102021-171104/ -
Vancouver
Giglio VM. Aplicação de algoritmos bioinspirados na definição da trajetória ótima de pulsos ultrassônicos em elementos de concreto [Internet]. 2021 ;[citado 2025 abr. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-04102021-171104/ - Optimization of ultrasonic tomography in concrete using non-linear paths through bio-inspired algorithms
- Algoritmos genéticos na determinação da trajetória de ondas ultrassônicas para geração de imagens tomográficas em elementos de concreto
- Uso da otimização por colônia de formigas (ACO) na determinação da trajetória de pulsos ultrassônicos em elementos de concreto
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.18.2021.tde-04102021-171104 (Fonte: oaDOI API)
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