¿En qué consiste la actualización de modelos y qué objetivos persigue?
Los modelos físicos, mecánicos y estructurales son la base para interpretar y evaluar la información obtenida de la monitorización. En primera instancia dichos modelos sirven para confirmar que la estructura monitorizada cumple con las normativas de aplicación. Asimismo, son una herramienta crucial para el diseño de un plan de monitorización.
Una tendencia más moderna es introducir estos modelos en herramientas de cálculo como son los métodos de Elementos Finitos (EF) para conocer la respuesta en tensiones, desplazamientos, etc., en cualquier punto de la estructura y luego tratar con ellos de interpretar los mecanismos de degradación (fatiga, corrosión-fatiga), para obtener las posibles afecciones o en concreto los modos de vibración teóricos de la estructura, o para servir de apoyo a campañas de inspección visual, identificando puntos críticos. El empleo de modelos de EF hace, no obstante, que sea complicado aplicarlos en monitorización en tiempo real donde el problema numérico deba ser resuelto en tiempos cortos y/o de manera automática a través del modelo sin mediación de un técnico.
La aplicación de modelos a los resultados de los sensores es una práctica técnica que se comenzó a desarrollar a finales del pasado siglo. Consiste en minimizar la discrepancia entre la respuesta real medida y la respuesta de un modelo de cálculo, actualizando ciertos parámetros de éste, como pueden ser las propiedades del material, las inercias seccionales y las condiciones de contorno o apoyo, dentro de unos límites asumibles. Permite desarrollar modelos que predicen con un alto grado de fiabilidad la respuesta real de las estructuras.
La actualización de modelos es un procedimiento que puede acometerse manualmente o por técnicas
computacionales, y resulta de gran utilidad para tener un modelo calibrado más ajustado a la realidad construida, pero no se puede implementar en la práctica para la detección automática de daños por los enormes requisitos computacionales que consume y su compleja integración en un sistema de monitorización sin intervención de un técnico en el proceso de evaluación. Una alternativa, una vez se ha calibrado el modelo, sería emplear este para generar escenarios, que son situaciones de las que no se dispone en la realidad, con los que entrenar a una Inteligencia Artificial*, la cual sí tendría una capacidad de respuesta rápida para juzgar una nueva medida, siendo automatizable de cara a la consecución de una evaluación orientativa.
No obstante, incluso con los más detallados modelos numéricos, elaborados con el mayor rigor ingenieril, se producen regularmente diferencias entre las respuestas predichas numéricamente y las de la estructura “as-built”. La técnica de actualización de modelos viene a intentar minimizar los errores en los parámetros del modelo, asumiendo que los debidos a otras fuentes son de un orden menor o están controlados por otros mecanismos.
El siguiente diagrama resume de forma gráfica el concepto de actualización de modelos y sus principales beneficios y aplicaciones.
