Determinación precisa del espesor de láminas de aluminio mediante redes neuronales MLP optimizadas por ACO

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Pruebas No Destructivas
• Física Computacional

Sus antecedentes:

• El espesor preciso de las láminas de aluminio es vital para las industrias aeroespacial y automotriz.
• Los métodos tradicionales de medición de espesor a menudo requieren composiciones de aleación conocidas, lo que limita su aplicabilidad.
• Las variaciones en la composición de las aleaciones de aluminio pueden afectar la precisión de la medición.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un novedoso sistema basado en rayos X para la medición precisa del espesor de láminas de aluminio.
• Crear un sistema que sea independiente de las composiciones específicas de aleaciones de aluminio.
• Mejorar la precisión de la medición y reducir la complejidad computacional para aplicaciones industriales.

Principales métodos:

• Se utilizaron simulaciones de partículas Monte Carlo N (N-particle Monte Carlo) para modelar las interacciones de los rayos X.
• Se empleó una red neuronal de perceptrón multicapa (MLP) optimizada para la predicción del espesor.
• Se aplicó la optimización de colonias de hormigas (ACO) para una selección eficiente de características.

Principales resultados:

• Se lograron predicciones precisas del espesor para cuatro aleaciones de aluminio (1050, 3105, 5052, 6061) de 1 a 45 mm.
• Se demostró alta precisión con un error relativo medio (MRE) del 1,06 % en los datos de prueba.
• El sistema desarrollado mostró un rendimiento superior en comparación con las técnicas de medición convencionales.

Conclusiones:

• El sistema propuesto basado en rayos X proporciona una solución escalable y sin calibración para la medición del espesor en tiempo real.
• Este novedoso enfoque supera las limitaciones de los métodos tradicionales dependientes de la composición.
• El sistema ofrece una herramienta robusta y precisa para diversas aplicaciones industriales que requieren una determinación precisa del espesor de las láminas de aluminio.