Monitorización de estructuras aeroespaciales y análisis de técnicas de integración de sensores de BRAGG

Resumen

La presente tesis doctoral tiene como objetivos el estudio y desarrollo de la tecnología de los sensores de Bragg para la monitorización estructural, evaluando sus principales limitaciones y deficiencias que impiden su aplicación en elementos reales en entonos industriales. Con este fin, se ha trabajado en diversas líneas de investigación, elaborando metodologías y proponiendo soluciones a dichos puntos débiles. La validez de las redes de Bragg para medir cargas térmicas se ha demostrado a través de numerosos ensayos, tanto estáticos como dinámicos. La correcta medida de la temperatura hace posible la monitorización del curado de estructuras de material compuesto, permitiendo el análisis y la caracterización tanto de su proceso de fabricación como de su vida en servicio. Aunque las múltiples ventajas de los FBGs son ampliamente conocidas en el ámbito industrial, su uso se encuentra restringido a aplicaciones de laboratorio bajo condiciones controladas, a consecuencia de su reducida tasa de supervivencia. Diversas soluciones se han desarrollado, permitiendo elaborar procedimientos robustos y sencillos de integración de sensores de fibra óptica en estructuras reales bajo condiciones de operación. Las mejoras y herramientas desarrolladas en las diferentes líneas se han aplicado a demostradores representativos de la industria civil y aeroespacial, campos de especial relevancia para la tecnología de las redes de Bragg, donde su implementación mejora de forma significativa los procesos actuales de monitorización estructural y de mantenimiento. Finalmente, un nuevo método de integración de sensores de Bragg en componentes metálicos se ha propuesto, el cual permite crear estructuras con sensores integrados en los puntos de interés. Dicho procedimiento es factible gracias al empleo de las tecnologías de fabricación aditiva.