[Nombre del Proyecto de Investigación Básica]

Área: Materiales Metálicos • Pruebas No Destructivas • Ciencia de Datos

2023 - 2025 [Institución] [Entidad Financiadora]

Este proyecto sigue rigurosamente el método científico para investigar el comportamiento de propagación de ondas ultrasónicas en aleaciones de nueva generación. Cada etapa documenta el proceso, desde la observación inicial hasta la publicación de hallazgos y materiales visuales de síntesis.

Etapas del Método Científico

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Observación
Problema
Hipótesis
Experimentación
Análisis
Conclusión

1 Observación (Identificar un fenómeno)

Micrografía inicial del fenómeno observado
Imagen: Micrografía inicial del fenómeno observado

Registro sistemático de anomalías en la atenuación de señales ultrasónicas durante inspecciones de rutina en componentes de titanio. Documentación fotográfica y de parámetros ambientales.

  • Captura de 120 trazos A-scan con comportamiento atípico
  • Revisión de 45 artículos previos sobre fenómenos similares
  • Bitácora de condiciones de laboratorio y calibración

2 Planteamiento del Problema (Formular preguntas)

Diagrama de preguntas de investigación

Definición de variables independientes y dependientes. Formulación de preguntas clave que guiarán el diseño experimental y limitarán el alcance del estudio para mantener la reproducibilidad.

  • Pregunta principal: ¿La microestructura bifásica altera la velocidad de fase?
  • Alcance: Aleaciones Ti-6Al-4V tratadas térmicamente
  • Criterios de exclusión y control de ruido instrumental

3 Formulación de la Hipótesis (Explicación provisional)

Modelo conceptual de la hipótesis

Propuesta de relación causal entre el tamaño de grano β y la dispersión de modos de onda guiada. Se establecen predicciones cuantitativas verificables mediante simulación FEM y ensayos controlados.

  • Hipótesis nula (H₀): No existe correlación significativa
  • Hipótesis alternativa (H₁): La dispersión aumenta proporcionalmente al volumen de fase β
  • Parámetros umbral: Δv > 15 m/s, p < 0.05

4 Experimentación (Probar la hipótesis)

Configuración experimental y probetas

Diseño de experimentos (DOE) con matriz factorial 2³. Preparación de 36 probetas, caracterización EBSD, adquisición de datos ultrasónicos con arreglos en fase (PAUT) y control de temperatura ±0.5°C.

  • Equipo: Olympus Omniscan MX2 + sonda 5MHz 64E
  • 1,440 trazos registrados y etiquetados
  • Protocolo de seguridad y trazabilidad de muestras

5 Análisis de Datos (Interpretar resultados)

Visualizaciones clave del análisis estadístico

Preprocesamiento de señales (filtrado wavelet, normalización). Aplicación de ANOVA bidireccional, análisis de componentes principales (PCA) y validación cruzada de modelos predictivos.

  • Pipeline en Python: pandas, scikit-learn, scipy
  • R² ajustado: 0.87, p-valor: 0.0012
  • Detección y tratamiento de outliers (Método IQR)

6 Conclusión (Confirmar/Refutar y Compartir)

Síntesis de hallazgos y líneas futuras

La hipótesis alternativa es aceptada. Se confirma la correlación entre microestructura y atenuación. Se publican datos abiertos, se prepara artículo final y se proponen nuevas líneas para escalado industrial.

  • H₁ confirmada con 95% de confianza
  • Dataset publicado en Zenodo (DOI: 10.5281/zenodo.xxxx)
  • Presentación en Congreso Internacional NDT 2025

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