Comportamiento físico-mecánico de un biomaterial sometido a bajas cargas // Physical-mechanical behavior of a subjected biomaterial to low loads - Arsenio Miguel Iznaga‐Benítez; Oscar Antonio Braunbeck‐García (Ingeniería Mecánica)
La simulación de sistemas de alimentación, manejo y ordenamientos de tallos de cañas de azúcar requiere de un modelo de comportamiento que prediga cual es el esfuerzo máximo que se puede aplicar sobre un tallo sin que se rompa la estructura interna del vegetal, logrando así una mayor capacidad productiva. Para este proceso de simulación se hace necesario obtener un modelo matemático que describa el fenómeno. Se obtiene un modelo geométrico a partir del análisis morfológico de la caña de azúcar y la aplicación de la teoría estructural, llegándose a la conclusión de que es posible estudiar varias situaciones de carga si a un modelo estructural poligonal de 12 barras se le impone la multielasticidad a las propiedades del material. La determinación de la carga que provoca el esfuerzo máximo sin que se rompa la estructura interna del tallo cargado transversalmente fue obtenida a través de ensayos de laboratorio donde se controló la carga, el desplazamiento y la rotura de las paredes celulares. La comprobación del modelo se realizó comparando datos obtenidos en una simulación con los de un ensayo de laboratorio, obteniéndose el comportamiento mecánico de la barras del modelo geométrico capaz de reproducir el comportamiento físico de las variedades analizadas con un nivel de confianza del 95 %. Palabras claves: biomaterial, caña de azúcar, simulación, modelo, multi-elasticidad, MEF. __________________________________________________________________ Abstract The simulation of feeding systems, handling and classifications of shafts of canes of sugar require of a behavior model that predicts which it is the maximum effort that you can apply on a shaft without it breaks the internal structure of the vegetable, achieving this way a bigger productive capacity. For this simulation process it becomes necessary to obtain a mathematical model that describes the phenomenon. The geometric pattern is obtained starting from the morphological analysis of the cane of sugar and the application of the structural theory, being reached the conclusion that a polygonal structural model of 12 bars if they are imposed to the properties of the material the multi-elasticity several load situations they can be studied. The determination of the load that causes the maximum effort without it breaks the internal structure of the shaft loaded traversely it was obtained through laboratory rehearsals where load, displacement was controlled and it plows of the cellular walls. The confirmation of the pattern was carried out comparing data obtained in a simulation with those of a laboratory rehearsal being obtained the mechanical behavior of the bars of the geometric pattern able to reproduce the physical behavior of the varieties analyzed with a level of trust of 95%. Key words: biomaterial, sugar cane, simulation, model, multi-elasticity, FEA.