Nueva Red Neuronal para Detectar Daños en Materiales Compuestos

Un marco basado en Mesh Graph Network (MGN) con sensores de fibra óptica permite identificar y localizar daños estructurales en laminados planos.

Representación digital de una estructura laminada compuesta con una malla y nodos de sensores.
IA

Representación digital de una estructura laminada compuesta con una malla y nodos de sensores.

Investigadores han desarrollado un innovador marco basado en Mesh Graph Network (MGN) que utiliza sensores de fibra óptica (OFS) para detectar la existencia, localización, severidad y extensión de daños estructurales en laminados compuestos planos.

El sistema discretiza el panel compuesto en rejillas cartesianas regulares, conectando nodos de malla para representar la continuidad espacial. Los nodos de los sensores se integran mediante una estrategia K-nearest neighbor (KNN) a los nodos de malla más cercanos.
Se genera un perfil de señal relativo (r), calculado a partir de las respuestas de deformación de la estructura dañada en comparación con la estructura sana (línea base). Este perfil se obtiene mediante un modelo de elementos finitos (FE) y se utiliza como entrada para entrenar el modelo MGN propuesto.
El modelo se entrenó de forma independiente con dos conjuntos de datos: uno para regiones de daño grandes y otro para regiones de daño pequeñas. Los resultados demostraron una predicción fiable de daños en escenarios de daño extenso, incluso con múltiples regiones, a pesar de haber sido entrenado exclusivamente con configuraciones de daño único.
La validación cruzada entre materiales también evidenció la capacidad del modelo para generalizar a otros sistemas compuestos. Sin embargo, el rendimiento del modelo reentrenado con datos de una sola área de daño pequeño desciende sustancialmente al aplicarse a escenarios con dos áreas de daño pequeñas, aunque puede ofrecer resultados razonables para casos de daño único no vistos previamente.
Información elaborada a partir de la fuente oficial: IMDEA Materiales (05/10/2026)