{"id":{"repo_id":"upc-spain","oai_identifier":"oai:repositorio.upct.es:10317/17519"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/upc-spain/oai:repositorio.upct.es:10317/17519","repository":{"repo_id":"upc-spain","name":"Universidad Politécnica de Cartagena","base_url":"http://repositorio.upct.es/oai/request"},"display":{"title":"Análisis e interpretación de emisiones acústicas en arenas sometidas a procesos de compresión","abstract":"[SPA] En esta investigación se han llevado a cabo una serie de ensayos de compresión, en condiciones edométricas, de muestras de arena preparadas con diferentes densidades y contenidos de humedad. En estos ensayos, además de las mediciones habituales de la tensión efectiva vertical y la deformación de la muestra, se utilizaron una serie de sensores de emisiones acústicas (EA) para monitorizar los parámetros de las señales acústicas procedentes del interior de las muestras. Una técnica bastante novedosa y con un gran potencial, pero difícil de abordar en ocasiones debido a la gran cantidad de datos de EA que se generan. La técnica de emisiones acústicas (TEA), o simplemente emisiones acústicas (EA), es un método de inspección de materiales no destructivo basado en las ondas elásticas transitorias producidas por la liberación repentina de energía mecánica en un material o estructura. Este método genera múltiples eventos (hits) de EA durante los ensayos, por lo que resulta ineludible el uso de una serie de parámetros acústicos que nos permitan describir las características de las señales de EA. Esto da lugar a un grupo de técnicas de análisis de señales de EA denominadas Análisis de Parámetros (o análisis paramétrico). Previamente a abordar el objetivo central de esta investigación, que no es otro que el de determinar, analizar e interpretar las correlaciones que puedan existir entre los parámetros de estado (variables geotécnicas) de las muestras de suelo y los parámetros que caracterizan las EA procedentes de su interior (variables acústicas), cuando estas son sometidas a procesos de compresión, este trabajo realiza una pequeña contribución al campo de conocimiento del análisis paramétrico proponiendo unos novedosos parámetros acústicos que proporcionan una precisa descripción de las formas de onda de las señales de EA: precocidad, transitoriedad y transitoriedad precoz (o transitoriedad temprana). La principal ventaja de estos nuevos parámetros es que son adimensionales, teniendo por tanto una menor dependencia del tipo de sensores y equipos utilizados durante los ensayos que los parámetros tradicionales (básicos o fundamentales), además de que describen características relevantes de las formas de onda de las EA, como lo transitorias o continuas que son. En esta tesis se ha realizado un exhaustivo análisis de correlación y regresión para cuantificar las correlaciones entre las variables geotécnicas de las arenas y los parámetros que caracterizan las emisiones acústicas generadas por estas cuando son sometidas a esfuerzos de compresión. Los resultados presentados abren un interesante horizonte de posibilidades ya que, como se ha concluido, es posible inferir los valores de las propiedades geotécnicas a partir de las variables acústicas, mediante las funciones de regresión obtenidas para cada tipo de suelo. En todo caso, el estudio de correlación y regresión realizado en esta tesis proporciona, como mínimo, una herramienta complementaria en la determinación de las propiedades mecánicas de los suelos sometidos a compresión, aunque también puede ser de utilidad en aquellas situaciones en las que el seguimiento en campo de las variables geotécnicas que describen el comportamiento tenso-deformacional del suelo puede resultar difícil de realizar, si no imposible.[ENG] [ENG] In this research, a series of compression tests have been carried out, under oedometric conditions, on sand samples prepared with different densities and moisture contents. In these tests, in addition to the usual measurements of the vertical effective stress and deformation of the sample, a series of acoustic emission (AE) sensors were used to monitor the acoustic signal parameters coming from inside the samples. A rather novel technique with great potential, but sometimes difficult to tackle due to the large amount of AE data generated. The Acoustic Emission Technique (AET), or simply Acoustic Emission (AE), is a non-destructive materials inspection method based on the transient elastic waves produced by the sudden release of mechanical energy in a material or structure. This method generates multiple AE events (hits) during the tests, making it unavoidable to use a series of acoustic parameters that allow us to describe the characteristics of the AE signals. This gives rise to a group of AE signal analysis techniques called Parameter Analysis (or parametric analysis). Before addressing the central objective of this research, which is none other than to determine, analyse and interpret the correlations that may exist between the state parameters (geotechnical variables) of the soil and the parameters characterising the AE coming from inside the samples (acoustic variables) when compressive stresses are applied to them, this work makes a small contribution to the field of knowledge of parametric analysis by proposing some novel acoustic parameters that provide an accurate description of the waveforms of the AE signals: earliness, transitoriness, and early transitoriness. The main advantage of these new parameters is that they are dimensionless, thus having less dependence on the type of sensors and equipment used during the tests than the traditional (basic or fundamental) parameters, and they describe relevant characteristics of the waveforms of the AE, such as how transient or continuous they are. In this thesis, an exhaustive correlation and regression analysis has been carried out to quantify the correlations between the geotechnical variables of the sands and the parameters that characterise the acoustic emissions generated when compressive stresses are applied to them. The results presented open an interesting horizon of possibilities since, as has been concluded, it is possible to infer the values of the geotechnical properties from the acoustic variables, by means of the regression functions obtained for each type of soil. In any case, the correlation and regression study carried out in this thesis provides, at the very least, a complementary tool in the determination of the mechanical properties of soils subjected to compression, although it may also be useful in those situations in which field monitoring of the geotechnical variables describing the stress-strain behaviour of the soil may be difficult, if not impossible.","abstract_html":"[SPA] En esta investigación se han llevado a cabo una serie de ensayos de compresión, en condiciones edométricas, de muestras de arena preparadas con diferentes densidades y contenidos de humedad. En estos ensayos, además de las mediciones habituales de la tensión efectiva vertical y la deformación de la muestra, se utilizaron una serie de sensores de emisiones acústicas (EA) para monitorizar los parámetros de las señales acústicas procedentes del interior de las muestras. Una técnica bastante novedosa y con un gran potencial, pero difícil de abordar en ocasiones debido a la gran cantidad de datos de EA que se generan. La técnica de emisiones acústicas (TEA), o simplemente emisiones acústicas (EA), es un método de inspección de materiales no destructivo basado en las ondas elásticas transitorias producidas por la liberación repentina de energía mecánica en un material o estructura. Este método genera múltiples eventos (hits) de EA durante los ensayos, por lo que resulta ineludible el uso de una serie de parámetros acústicos que nos permitan describir las características de las señales de EA. Esto da lugar a un grupo de técnicas de análisis de señales de EA denominadas Análisis de Parámetros (o análisis paramétrico). 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En todo caso, el estudio de correlación y regresión realizado en esta tesis proporciona, como mínimo, una herramienta complementaria en la determinación de las propiedades mecánicas de los suelos sometidos a compresión, aunque también puede ser de utilidad en aquellas situaciones en las que el seguimiento en campo de las variables geotécnicas que describen el comportamiento tenso-deformacional del suelo puede resultar difícil de realizar, si no imposible.[ENG] [ENG] In this research, a series of compression tests have been carried out, under oedometric conditions, on sand samples prepared with different densities and moisture contents. In these tests, in addition to the usual measurements of the vertical effective stress and deformation of the sample, a series of acoustic emission (AE) sensors were used to monitor the acoustic signal parameters coming from inside the samples. A rather novel technique with great potential, but sometimes difficult to tackle due to the large amount of AE data generated. The Acoustic Emission Technique (AET), or simply Acoustic Emission (AE), is a non-destructive materials inspection method based on the transient elastic waves produced by the sudden release of mechanical energy in a material or structure. This method generates multiple AE events (hits) during the tests, making it unavoidable to use a series of acoustic parameters that allow us to describe the characteristics of the AE signals. This gives rise to a group of AE signal analysis techniques called Parameter Analysis (or parametric analysis). 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Esto da lugar a un grupo de técnicas de análisis de señales de EA denominadas Análisis de Parámetros (o análisis paramétrico). Previamente a abordar el objetivo central de esta investigación, que no es otro que el de determinar, analizar e interpretar las correlaciones que puedan existir entre los parámetros de estado (variables geotécnicas) de las muestras de suelo y los parámetros que caracterizan las EA procedentes de su interior (variables acústicas), cuando estas son sometidas a procesos de compresión, este trabajo realiza una pequeña contribución al campo de conocimiento del análisis paramétrico proponiendo unos novedosos parámetros acústicos que proporcionan una precisa descripción de las formas de onda de las señales de EA: precocidad, transitoriedad y transitoriedad precoz (o transitoriedad temprana). 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A rather novel technique with great potential, but sometimes difficult to tackle due to the large amount of AE data generated. The Acoustic Emission Technique (AET), or simply Acoustic Emission (AE), is a non-destructive materials inspection method based on the transient elastic waves produced by the sudden release of mechanical energy in a material or structure. This method generates multiple AE events (hits) during the tests, making it unavoidable to use a series of acoustic parameters that allow us to describe the characteristics of the AE signals. This gives rise to a group of AE signal analysis techniques called Parameter Analysis (or parametric analysis). Before addressing the central objective of this research, which is none other than to determine, analyse and interpret the correlations that may exist between the state parameters (geotechnical variables) of the soil and the parameters characterising the AE coming from inside the samples (acoustic variables) when compressive stresses are applied to them, this work makes a small contribution to the field of knowledge of parametric analysis by proposing some novel acoustic parameters that provide an accurate description of the waveforms of the AE signals: earliness, transitoriness, and early transitoriness. The main advantage of these new parameters is that they are dimensionless, thus having less dependence on the type of sensors and equipment used during the tests than the traditional (basic or fundamental) parameters, and they describe relevant characteristics of the waveforms of the AE, such as how transient or continuous they are. In this thesis, an exhaustive correlation and regression analysis has been carried out to quantify the correlations between the geotechnical variables of the sands and the parameters that characterise the acoustic emissions generated when compressive stresses are applied to them. The results presented open an interesting horizon of possibilities since, as has been concluded, it is possible to infer the values of the geotechnical properties from the acoustic variables, by means of the regression functions obtained for each type of soil. In any case, the correlation and regression study carried out in this thesis provides, at the very least, a complementary tool in the determination of the mechanical properties of soils subjected to compression, although it may also be useful in those situations in which field monitoring of the geotechnical variables describing the stress-strain behaviour of the soil may be difficult, if not impossible."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Análisis e interpretación de emisiones acústicas en arenas sometidas a procesos de compresión"]}]}],"canonical_facts":{"dc:date.issued":["2024"],"dc:description.other":["[SPA] En esta investigación se han llevado a cabo una serie de ensayos de compresión, en condiciones edométricas, de muestras de arena preparadas con diferentes densidades y contenidos de humedad. 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Esto da lugar a un grupo de técnicas de análisis de señales de EA denominadas Análisis de Parámetros (o análisis paramétrico). Previamente a abordar el objetivo central de esta investigación, que no es otro que el de determinar, analizar e interpretar las correlaciones que puedan existir entre los parámetros de estado (variables geotécnicas) de las muestras de suelo y los parámetros que caracterizan las EA procedentes de su interior (variables acústicas), cuando estas son sometidas a procesos de compresión, este trabajo realiza una pequeña contribución al campo de conocimiento del análisis paramétrico proponiendo unos novedosos parámetros acústicos que proporcionan una precisa descripción de las formas de onda de las señales de EA: precocidad, transitoriedad y transitoriedad precoz (o transitoriedad temprana). La principal ventaja de estos nuevos parámetros es que son adimensionales, teniendo por tanto una menor dependencia del tipo de sensores y equipos utilizados durante los ensayos que los parámetros tradicionales (básicos o fundamentales), además de que describen características relevantes de las formas de onda de las EA, como lo transitorias o continuas que son. En esta tesis se ha realizado un exhaustivo análisis de correlación y regresión para cuantificar las correlaciones entre las variables geotécnicas de las arenas y los parámetros que caracterizan las emisiones acústicas generadas por estas cuando son sometidas a esfuerzos de compresión. Los resultados presentados abren un interesante horizonte de posibilidades ya que, como se ha concluido, es posible inferir los valores de las propiedades geotécnicas a partir de las variables acústicas, mediante las funciones de regresión obtenidas para cada tipo de suelo. En todo caso, el estudio de correlación y regresión realizado en esta tesis proporciona, como mínimo, una herramienta complementaria en la determinación de las propiedades mecánicas de los suelos sometidos a compresión, aunque también puede ser de utilidad en aquellas situaciones en las que el seguimiento en campo de las variables geotécnicas que describen el comportamiento tenso-deformacional del suelo puede resultar difícil de realizar, si no imposible.[ENG] [ENG] In this research, a series of compression tests have been carried out, under oedometric conditions, on sand samples prepared with different densities and moisture contents. In these tests, in addition to the usual measurements of the vertical effective stress and deformation of the sample, a series of acoustic emission (AE) sensors were used to monitor the acoustic signal parameters coming from inside the samples. A rather novel technique with great potential, but sometimes difficult to tackle due to the large amount of AE data generated. The Acoustic Emission Technique (AET), or simply Acoustic Emission (AE), is a non-destructive materials inspection method based on the transient elastic waves produced by the sudden release of mechanical energy in a material or structure. This method generates multiple AE events (hits) during the tests, making it unavoidable to use a series of acoustic parameters that allow us to describe the characteristics of the AE signals. This gives rise to a group of AE signal analysis techniques called Parameter Analysis (or parametric analysis). Before addressing the central objective of this research, which is none other than to determine, analyse and interpret the correlations that may exist between the state parameters (geotechnical variables) of the soil and the parameters characterising the AE coming from inside the samples (acoustic variables) when compressive stresses are applied to them, this work makes a small contribution to the field of knowledge of parametric analysis by proposing some novel acoustic parameters that provide an accurate description of the waveforms of the AE signals: earliness, transitoriness, and early transitoriness. The main advantage of these new parameters is that they are dimensionless, thus having less dependence on the type of sensors and equipment used during the tests than the traditional (basic or fundamental) parameters, and they describe relevant characteristics of the waveforms of the AE, such as how transient or continuous they are. In this thesis, an exhaustive correlation and regression analysis has been carried out to quantify the correlations between the geotechnical variables of the sands and the parameters that characterise the acoustic emissions generated when compressive stresses are applied to them. The results presented open an interesting horizon of possibilities since, as has been concluded, it is possible to infer the values of the geotechnical properties from the acoustic variables, by means of the regression functions obtained for each type of soil. 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