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Aquesta tesi aborda el desenvolupament d'un sistema automatitzat per a la detecció de patologies estructurals en infraestructures mitjançant tècniques de visió per ordinador i aprenentatge profund. Utilitzant el model YOLO com a base, s'entrenen xarxes neuronals capaces d'identificar múltiples tipus de defectes, com fissures, corrosió i desconxaments, a partir d'imatges capturades per càmeres i drons durant processos d'inspecció. La metodologia implementada combina la recopilació exhaustiva de dades, el seu etiquetatge detallat i l'entrenament de models optimitzats, destacant l'efectivitat del sistema enfront dels mètodes tradicionals d'inspecció visual en termes de precisió i eficiència.

Esta tesis aborda el desarrollo de un sistema automatizado para la detección de patologías estructurales en infraestructuras mediante técnicas de visión por computadora y aprendizaje profundo. Utilizando el modelo YOLO como base, se entrenan redes neuronales capaces de identificar múltiples tipos de defectos, como fisuras, corrosión y desconchones, a partir de imágenes capturadas por cámaras y drones durante procesos de inspección. La metodología implementada combina la recopilación exhaustiva de datos, su etiquetado detallado y el entrenamiento de modelos optimizados, destacando la efectividad del sistema frente a los métodos tradicionales de inspección visual en términos de precisión y eficiencia. El sistema propuesto no solo mejora la exactitud y rapidez de las inspecciones visuales, sino que también supone un avance crucial en la reducción de riesgos asociados al trabajo manual en altura y en entornos peligrosos. Además, se plantea un modelo modular y escalable que permite la integración de múltiples algoritmos para abordar diversas patologías

Bilbao, situada en el norte de España, ha sido históricamente un importante enclave industrial y portuario que ha desempeñado un papel clave en el desarrollo económico de la región. Sin embargo, la crisis económica de los años 80 supuso un punto de inflexión para la ciudad, ya que desencadenó la obsolescencia de gran parte del tejido industrial. Este proceso de declive acabó reflejándose en el abandono de numerosas infraestructuras fabriles y portuarias, dejando extensas hectáreas de suelo en desuso. Esta desindustrialización también afectó a la estructura socioeconómica de la ciudad, creando la necesidad de un cambio en ella, un proceso de regeneración urbana que transformaría Bilbao en las décadas posteriores. (González 2017) El presente trabajo de final de grado aborda la comprensión de dos cuestiones. En primer lugar, estudia el proceso de transformación de algunos suelos que quedaron obsoletos en Bilbao y su entorno metropolitano debido al proceso de desindustrialización. En segundo lugar, analiza estrategias y herramientas de transformación urbana que se han aplicado en estos espacios para poder ser revitalizados y evalúa su eficacia al paso de los años. En referencia a este proceso, destaca el papel que juega la planificación territorial que buscó las alternativas al modelo de territorio que se había ido ejecutando a lo largo del tiempo. El contexto histórico 1.1 RESUMEN del tercer cuarto del siglo XX fue la clave desencadenante que motivó la necesidad de ese proceso en el que el urbanismo se ha demostrado necesario para encontrar los suelos en desuso y verlos como zonas de oportunidad. Por lo que respecta a los instrumentos para la revitalización es importante comprender el papel de Bilbao Ría 2000 o como uno de los agentes y las acciones desarrolladas por el mismo. Por un lado, hay que situar a Bilbao Ría 2000 como la empresa pública responsable de la ejecución de los proyectos urbanos necesarios, y por otro, hay que estudiar en detalle alguna de las actuaciones de infraestructuras y urbanísticas ya ejecutadas por esa entidad desde hace varios años, como es el caso de Ametzola y las torres de Garellano. (Duque 2023) El trabajo evalúa cualitativamente el impacto de la transformación urbana de Bilbao y, mediante el estudio de uno de los ámitos de transformación urbana más destacados, el barrio de Ametzola, se verifica la efectividad de las estrategias aplicadas y su posible replicabilidad en otros contextos urbanos con características similares. La eficiencia en la revitalización de Bilbao y su entorno metropolitano ha dependido de dos condiciones. En primer lugar, dejar el tiempo necesario para elegir e implementar las acciones planificadas y, en segundo lugar, tener acierto en la determinación de parámetros urbanísticos en los proyectos urbanos como son: la densidad de viviendas la proporción de vivienda protegida, la mezcla de usos, la cantidad y calidad del espacio público, el papel del transporte público y la relación de las plantas bajas de la edificación con el espacio urbano. En definitiva, las claves de la llamada ciudad de las tres C: compacta, compleja y cohesionada.

Des de les primeres cabanes fins als gratacels contemporanis, l'entorn construït ha estat projectat tenint en compte un element inevitable: la gravetat terrestre. Un fenomen físic fonamental en el disseny arquitectònic al llarg de la història, que condiciona la disposició material de totes les formes de vida, incloent-nos a nosaltres mateixos, i de totes les formes inorgàniques, incloent els entorns arquitectònics que construïm per habitar. Però, què passaria si aquest element essencial canviés o desaparegués? Durant tota la història de l'arquitectura aquesta ha estat una fantasia que ha fet volar la imaginació dels arquitectes, pensant que alliberar-se de la gravetat donaria una llibertat formal inimaginable a l'arquitectura. Avui dia ja existeixen entorns construïts a habitar: les estacions espacials. Aquestes ens han obligat a adonar-nos de què l'absència de gravetat (o microgravetat) no és tan utòpica. Suposa molts inconvenients per a la nostra salut i, a més, altera de manera fonamental la nostra percepció i relació amb l'espai. Aquest treball de recerca busca explorar com la gravetat, i sobretot la seva absència, impacta en la percepció i la configuració de l'espai i el disseny arquitectònic. En aquest context, sorgeixen diverses preguntes: Com canviaria l'arquitectura si no hi hagués gravetat i, per tant, la matèria no pesés ni tendís a caure? Com canviaria la configuració de l'espai si poguéssim generar gravetat artificial? Com podria això transformar la nostra percepció dels espais interiors i exteriors? Aquestes qüestions, on els conceptes espacials tradicionals estan invertits, obren la porta a noves formes de pensar l'arquitectura. I aquesta exploració es pot desenvolupar a través de les indagacions ja realitzades en l'àmbit de l'exploració aeroespacial.

Desde las primeras cabañas hasta los rascacielos contemporáneos, el entorno construido ha sido proyectado teniendo en cuenta un elemento inevitable: la gravedad terrestre. Un fenómeno físico fundamental en el diseño arquitectónico a lo largo de la historia, que condiciona la disposición material de todas las formas de vida, incluyéndonos a nosotros mismos, y de todas las formas inorgánicas, incluyendo los entornos arquitectónicos que construimos para habitar. Pero, ¿qué pasaría si ese elemento esencial cambiara o desapareciera? Durante toda la historia de la arquitectura ésta ha sido una fantasía que ha hecho volar la imaginación de los arquitectos, pensando que liberarse de la gravedad daría una libertad formal inimaginable a la arquitectura. Hoy en día existen entornos construidos a habitar: las estaciones espaciales. Éstas nos han obligado a darnos cuenta de que la ausencia de gravedad (o microgravedad) no es tan utópica. Supone muchos inconvenientes para nuestra salud y, además, altera de forma fundamental nuestra percepción y relación con el espacio. Este trabajo de investigación busca explorar cómo la gravedad, y sobre todo su ausencia, impacta en la percepción y la configuración del espacio y el diseño arquitectónico. En este contexto, surgen varias preguntas: ¿Cómo cambiaría la arquitectura si no hubiera gravedad y, por tanto, la materia no pesara ni tendiera a caer? ¿Cómo cambiaría la configuración del espacio si pudiéramos generar gravedad artificial? ¿Cómo podría transformar nuestra percepción de los espacios interiores y exteriores? Estas cuestiones, en las que los conceptos espaciales tradicionales están invertidos, abren la puerta a nuevas formas de pensar la arquitectura. Y esta exploración puede desarrollarse a través de las indagaciones ya realizadas en el ámbito de la exploración aeroespacial.

En aquest vídeo s'explica com superar els ELS de deformació de l'estructura a partir dels límits imposats per la normativa vigent i de l'anàlisi de deformacions del vídeo anterior.

En aquest vídeo s'explica com analitzar les deformacions de l'estructura un cop has introduït una estructura en el programa i el poses a funcionar. Per a diferents estructures d'exemple es determinen les fletxes i els desploms més desfavorables per a totes les hipòtesis d'Estat Límit de Servei (ELS).

This thesis explores the precise measurement of countersinks for aerospace manufacturing using stereo vision. A system is developed to detect and reconstruct 3D features of countersinks by leveraging algorithms such as EDSF for initial ellipse detection, texture segmentation based on GLCM features, and PCA for optimizing depth accuracy. Challenges related to calibration, noisy images, and texture variability are addressed through novel methodologies, including transforming the problem from edge detection to texture segmentation. Testing results demonstrate the system's capability to achieve reliable countersink detection and measurement under realistic production constraints. The proposed approach not only matches the speed of current systems but also improves flexibility and robustness, ensuring alignment with aerospace standards. Future work includes optimizing computational efficiency and exploring machine learning solutions for further performance enhancement.

Aquesta tesi explora la mesura precisa d' aixamfranaments per a la fabricació aeroespacial utilitzant visió estèreo. Es desenvolupa un sistema per detectar i reconstruir característiques 3D dels aixamfranaments mitjançant algorismes com EDSF per a la detecció inicial d' el·lipses, segmentació de textures basada en característiques GLCM i PCA per optimitzar la precisió en profunditat. Els desafiaments relacionats amb la calibració, imatges amb soroll i la variabilitat de textures s' aborden mitjançant metodologies novedoses, incloent la transformació del problema de detecció de vores a segmentació de textures. Els resultats de les proves demostren la capacitat del sistema per aconseguir una detecció i mesura fiable d' aixamfranaments sota condicions realistes de producció. L' enfocament proposat no només iguala la velocitat dels sistemes actuals, sinó que també millora la flexibilitat i robustesa, assegurant el compliment dels estàndards aeroespacials. Els treballs futurs inclouen l' optimització de l'eficiència computacional i l' exploració de solucions basades en aprenentatge automàtic per millorar encara més el rendiment.

Wind turbine blades are prone to erosion and, as a consequence, surface defects, which trigger early transition to turbulence, leading to performance losses of up to 25%. To inspect surface defects, wind turbines must currently be stopped, implying economic and environmental costs. Non-intrusive, in-process health monitoring methods are therefore a desirable alternative. Under certain conditions, convective heat transfer between turbulent air and the wing's surface, implies a temperature difference on the wing which can be visualized in infrared, revealing that the transition to turbulence causes different turbulent wedges, depending on different parameters that suggest a study to be made. An inverse model is proposed, for which surface defects are characterized in-process through infrared thermography techniques by comparing the images with an extensive library of simulations and experiments. Regarding the simulations, performing a DNS simulation of a 3D wing with a tiny disturbance element is a big computational challenge, and simplifications minding available resources must be considered. A previous study proved viable to simulate a disturbance element in a local wing domain, instead of its entirety, in 3D. However, the inlet boundary conditions for these must exactly match reality, and thus global domain 2D DNS simulations have to be done just to determine the velocity profiles at each Reynolds number. In practice, this is undesirable, and this thesis studies whether the profiles follow a predictable pattern with increasing Reynolds numbers and different positions, and whether the inlet boundary conditions can be generated from theoretical boundary layer profiles. Using the high-order spectral element method code Nek5000, DNS simulations have been done in a 2D domain encompassing the DU 95-W-180 airfoil. The developed velocity profiles have been extensively analyzed at relevant stream wise positions, for Reynolds numbers of 1000, 10000 and 100000. Results show that the flow on the suction side is accelerated with increasing Reynolds numbers, and behind the airfoil, the flow topology evolves from a viscous wake, to a Kármán vortex street, to a naturally transitioned turbulent wake. The first finding has been that the wall shear stresses are scalable following the nature of the Falkner-Skan boundary layer theory. Secondly, the velocity profiles u(eta) can be fitted with Falkner-Skan solutions with beta = beta_m with less than a 2% error, or with a 5% error if their slope at the origin is matched, with beta = beta_w. The latter approach takes advantage of the scalability of the wall shear stress, and has been found to follow the same pattern. Conversely, the former approach requires the simulation at Reynolds numbers in between as to further resolve the dependency of the Falkner-Skan profiles beta_m with the Reynolds number. Therefore, velocity profiles at higher Reynolds numbers and different stream wise positions, developed on the DU 95-W-180 airfoil, can currently be predicted through Falkner-Skan solutions with an error of 5%, and may also be empirically predictable with an error of less than 2% in the future.

Las palas de los aerogeneradores son propensas a la erosión y, en consecuencia, a defectos superficiales, los cuales provocan transiciones prematuras a la turbulencia, causando pérdidas de rendimiento de hasta un 25%. Para inspeccionar la superficie, actualmente es necesario detener los aerogeneradores, implicando costes económicos y, sobre todo, ambientales. Por ello, es deseable desarrollar tecnologías no intrusivas que describan el estado superficial de los mismos. En ciertas condiciones, la transferencia de calor entre el aire turbulento y la superficie del ala genera una diferencia en la temperatura superficial, visible en infrarrojos, revelando que la transición a la turbulencia ocurre en cuñas, las cuales dependen de varios parámetros que sugieren que se haga un estudio. Se propone un modelo inverso mediante el cual los defectos superficiales se caracterizan en tiempo real a través de técnicas de termografía infrarroja, comparando las imágenes con una extensa base de datos de simulaciones y experimentos. En cuanto a las simulaciones, la realización de una simulación DNS en 3D de un ala con un pequeño elemento perturbador supone un gran desafío computacional, y es necesario hacer simplificaciones teniendo en cuenta los recursos disponibles. Un estudio previo revela que es viable simular un elemento perturbador en un dominio local del ala, en 3D, en vez de simular el ala entera. Sin embargo, las condiciones de contorno de entrada deben coincidir con la realidad, y por ello es necesario realizar simulaciones DNS en un dominio global en 2D solo para determinar los perfiles de velocidad para cada número de Reynolds. En la práctica, esto no es viable, y esta tesis estudia si los perfiles de velocidad siguen patrones previsibles bajo el aumento del número de Reynolds, y bajo diferentes posiciones. Usando el código de elementos espectrales de alto orden Nek5000, se han realizado simulaciones DNS en un dominio 2D que abarca el perfil alar DU 95-W-180. Los perfiles de velocidad desarrollados han sido analizados entre ellos para varias posiciones, y para números de Reynolds de 1000, 10000 y 100000. Las simulaciones muestran que el flujo se acelera en la región laminar del ala con un aumento del número de Reynolds, y que la estela evoluciona desde una estela viscosa, pasando por una línea Kármán, hasta finalmente una estela turbulenta. El primer resultado es que las tensiones de cizalla en la superficie son escalables siguiendo la teoría de la capa límite de Falkner-Skan. En segundo lugar, se ha comprobado que los perfiles de velocidad u(eta) se pueden ajustar a soluciones Falkner-Skan, con beta = beta_m, con un error intrínseco del 2%, o con un error del 5% si se hace coincidir la pendiente en el origen con beta=beta_w. Este último enfoque aprovecha la escalabilidad encontrada, y se ha demostrado que beta_w también sigue esta tendencia. En cambio, el primer enfoque requiere simulaciones a números de Reynolds intermedios para obtener una dependencia más clara de los perfiles de Falkner-Skan beta_m con el número de Reynolds. Por lo tanto, los perfiles de velocidad a números de Reynolds más elevados y en diferentes posiciones del ala, actualmente, se pueden predecir mediante soluciones de Falkner-Skan con un error del 5%, y en el futuro se podría reducir el error hasta menos del 2%.