Anillos en los Arboles

Tabla 1.- Información Técnica de las Condiciones de Entrada
CASO Nombre Descripción Parámetros de diseño
A Influencia de la gravedad y el viento (Flexión). Los cambios que ocurren en el tronco y cómo afecta el anillo en condiciones de viento. Diámetro del anillo, espesor y longitud del tronco.
B Influencia del ángulo de la fibra y los anillos de crecimiento (Tensión). Los cambios que ocurrenen el tronco y cómo afectan los anillos de crecimiento y la desviación de la fibra. Diámetro del anillo, espesor y longitud del tronco.
C Influencia del flujo de aire turbulento (Torsión). Los cambios que ocurren en el tronco y cómo afecta el anillo en condiciones de viento. Diámetro del anillo, espesor y longitud del tronco.
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748665339725Figura 1. Condiciones geométricasiniciales del tronco
00Figura 1. Condiciones geométricas iniciales del tronco

Descripción:
Caso de estudio A: Influencia de la gravedad y el vientoDescripción: Existen fuerzas mecánicas resultantes debido al peso de los órganos aéreos y la presión ejercida sobre ellos por el flujo de aire, las cuales han tenido una profunda influencia en la conformación de la forma evolutiva de las plantas. Estaafirmación es soportada por la observación que la mayoría de las especies han mostrado con sus respuestas adaptativas de crecimiento al lidiar simultáneamente con auto-cargas y cargas dinámicas inducidas por la presión del viento. De acuerdo a [NIKLAS98] se seleccionó el caso de flexión para el presente estudio.
*En el presente caso de estudio se utilizaron las medidas del articulo [Análisis dedistribución de esfuerzos en troncos de árboles con formación de collares.] proporcionado por el Prof. Dr. Francisco Ramírez.
La geometría usada para el análisis se realizó considerando los parámetros de diseño mostrados en la Tabla 2 y es mostrado en la figura 1.
Condiciones Iniciales: Los parámetros de diseño se presentan en la siguiente Tabla
Tabla 2.- Parámetros de diseño del troncoDescripción Nomenclatura Parámetros (mm)
Longitud del tronco Lt200
Ancho del tronco et53
Eje mayor externo del collar De46
Eje menor externo del collar de40
Eje mayor interno del collar Di35
Eje menor interno del collar di24
Mallado de elementos finitos y sus propiedades: La discretización se realizó empleando una geometría construida en un ambiente de CAD procesada como superficie para usarelementos cuadrilátero tipo cascara. La figura 2 muestra la malla usando elementos tipo cuadráticos de alto orden.
142494014605Fx
Uy=0
FxUy=0

Figura 2.- Condiciones de frontera y malla de elemento finito del caso A
Tabla 3.- Datos usados en el programa de FEM para el caso A
Tipo de análisis Estático
Tipo de elemento Triangular, Shell 3D 4 nodos 181
Numero de Nodos 34981
Coeficiente dePoisson 0.3
Módulo de Elasticidad(GPa) 12.11
Densidad (K/m3) 693
Condiciones de Frontera: Los empotramientos de la estructura en un sistema de coordenadas cartesiano son para la superficie inferior del tronco, donde los grados de libertad translatorios son iguales a cero (uy=0). Como lo muestra la figura 2. La carga de flexión actúa en un nodo maestro a parte de la figura. La transmisión de losempotramientos se realiza a través de los nodos presentes sobre las paredes y en el caso de la carga de flexión es directamente aplicada sobre el nodo antes mencionado. La tabla 4 presenta las magnitudes de las cargas usadas en este caso de estudio.
Tabla 4.- Datos usados en la definición de fuerza (N) para el caso A
Lugar Fx Fy Fz
Nodo maestro 0 0
Descripción:
Caso de estudio B: Influencia delángulo de la fibra y los anillos de crecimiento
Descripción: La madera puede verse como una serie de fibras tubulares o células cementadas que constituyen la pared celular donde cada fibra está compuesta por varias cantidades de polimeros que, de manera conjunta, son las encargadas de definir sus propiedades físicas y mecánicas, por lo que la fuente de la resistencia y riguidez de la madera...