El Doctor Erick Saavedra, el académico del Departamento de Ingeniería en Obras Civiles, ha llevado a cabo un modelo numérico con el cual se pueden hacer predicciones certeras en cuanto a la respuesta de elementos estructurales de edificios y puentes de madera sometidos, por ejemplo, a sismos, viento, tráfico o sobrecargas de uso, entre otras solicitaciones, para poder predecir el comportamiento de las estructuras de madera sometidas a solicitaciones de carga y captar sus efectos acerca de las distintas escalas del material.
El uso de la madera ha variado de forma considerable durante los años, es Por eso que aprender sus prestaciones es esencial.
“Una de las propiedades más significantes de la madera es su naturaleza jerárquica, distribuida a través de numerosas escalas de material. Ambas estas escalas queda representada por una microestructura, cuyo reporte posibilita realizar predicciones más confiables a nivel estructural, como además desarrollar nuevos y más avanzados materiales en ingeniería”, sostiene el investigador.
De esta forma, Saavedra utiliza el estudio multi-escala para separar la estructura del material en diversas sub-escalas, a través de la información que está a simple vista (nivel macro) hasta una escala inferior que posibilita llegar a la fibra, o a niveles de micrómetros o nanómetros.
Este tipo de estudio puede ser adaptado a distintos casos explica el académico. “Por ejemplo, podemos ejecutar un informe multi-escala para cuantificar la influencia de la cantidad de celulosa presente en la madera. Para poner en marcha el reporte hay que tener claro que estamos hablando de niveles nanométricos”.
“Entonces, si se induce una perturbación en el contenido de celulosa, eso inmediatamente posee un impacto sobre la rigidez y resistencia de la fibra de madera y esta porción representativa de material que es muy pequeña puede llegar a tener un increible impacto en cuanto a el comportamiento estructural de vigas, losas y muros. Entonces, al descubrir qué pasa con estas alteraciones a nivel micro, además puedo aprender su impacto a nivel macro”, complementa.
Estos estudio además permiten saber información acerca de la estabilidad estructural, la flexibilidad, la rigidez y ductilidad.
“Asi mismo, pueden constituir una poderosa herramienta ingenieril para diagnosticar agrietamiento y fallas estructurales de forma anticipada. Esto es particularmente clave en el caso de fallas frágiles que se producen en forma instantánea, y que pueden derivar en fallas de elementos estructurales, o eventualmente en un colapso estructural”, señala.
Mediante el modelo propuesto el académico pretende puntualizar con mayor precisión el comportamiento de materiales heterogéneos, añadiendo que “si conozco suficiente información de su microestructura puedo anticiparme a aprender cómo podría fallar el material y la estructura”.
El modelo propuesto fue empleado por Saavedra al lado de un equipo español en el puente Montoro ubicado en Córdoba, España. “Propusimos un modelo de la estructura del puente, tomando en cuenta todos estos aspectos micro-estructurales del material, lo que nos permitió realizar predicciones confiables”, sostiene.
Así, las dos aristas de la análisis del Dr. Saavedra ayudan a tener certeza en cuanto a el conveniente comportamiento del material en una estructura ante varios tipos de carga de forma virtual, sin incurrir en costosos ensayos experimentales a escala real. Además, apoyo a aclarar cómo una perturbación a niveles muy pequeños del material puede impactar en el comportamiento de toda una estructura.
Fuente original: http://www.dicyt.com/«
