Vigilancia inalámbrica de defectos estructurales
La mayor parte de la actividad dedicada a la investigación y el desarrollo en este campo se ha ocupado de la fase de diagnóstico de la SHM y ha contemplado situaciones y sucesos en los que se pueden producir daños. La fase de pronóstico se basa en los principios de la medicina preventiva, pues identifica o predice fallos antes de que se produzcan para ahorrar tiempo y dinero y evitar desgracias. Científicos financiados con fondos europeos pertenecientes al proyecto «Wireless/integrated strain monitoring and simulation system» (WISMOS) combinaron sistemas de diagnóstico basados en sensores con sistemas predictivos derivados de la mecánica estructural computacional para generar así un sistema integrado de diagnóstico y pronóstico para SHM (DPS). Éste tiene incorporadas redes de sensores y accionadores que detectan en tiempo real la ubicación y la extensión de las discrepancias estructurales entre la situación real y los diseños originales. Además vigilan los efectos del uso de la estructura y proponen inspecciones en función de causas (a diferencia de las programadas regularmente) para aplicar medidas correctoras antes de que se vea afectada la aeronavegabilidad. Los sistemas de sensores de la deformación tradicionales cuentan con una cantidad elevada de cables apantallados y precisan numerosas modificaciones en las estructuras de las aeronaves. Un equipo de científicos modificó el sistema sensor ZigBee a fin de reducir estos inconvenientes. El sistema partió de un medidor de deformación convencional, un transductor de datos de sensores y un chip inalámbrico ZigBee para entablar conexión con un ordenador. Se creó además un programa de representación de la deformación de campo lejano para emparejar las ubicaciones de los sensores con las de los nodos en un modelo numérico avanzado de análisis de fallos progresivos de durabilidad y tolerancia a los daños. El equipo se decantó para los ensayos de compresión por un panel reforzado de composite representativo del fuselaje y las alas y utilizó un panel en condiciones óptimas y otro cortado con un diamante. El rendimiento del DPS con sensores ZigBee inalámbricos instalados en su superficie se comparó con los equipos cableados convencionales destinados a medir la deformación. Las señales obtenidas concordaban y, aún más relevante, en el caso del panel cortado con diamante, el DPS registró una deformación mayor apuntada por la ubicación de un sensor junto a una grieta de delaminación de gran tamaño. La tecnología de WISMOS DPS ya se ha validado y nuevas investigaciones se destinarán a ensayar el sistema sensor de superficie en vuelo y a la integración de los sensores de deformación. Las aplicaciones de los composites son múltiples e incluyen la aeronáutica militar, comercial y espacial y los componentes de edificios, medios de transporte terrestres, barcos, etc.
