Análisis de la incorporación de compuestos poliméricos reforzados con fibras vegetales en estructuras para la industria floricultora.

En la industria de la floricultura contemporánea, la selección de materiales para las estructuras de soporte, comúnmente conocidas como “durmientes”, tiene una importancia primordial. Esta preferencia, tradicionalmente dominada por la madera, enfrenta desafíos cada vez mayores debido a la fluctuación de los precios y las crecientes restricciones legislativas. Para abordar esta problemática, esta investigación propone un cambio de la madera a un compuesto de matriz polimérico con refuerzos de fibras vegetales. La evaluación técnica de esta transición implica una evaluación integral de las estructuras, abarcando la determinación de cargas, momentos flectores y esfuerzos cortantes. Simultáneamente, se lleva a cabo una caracterización detallada del WPC, destacando propiedades mecánicas cruciales como el módulo de elasticidad, la tensión máxima de ruptura, el límite elástico, las propiedades reológicas, las constantes de anisotropía y el fenómeno de fluencia lenta (creo). Dado que el material estará expuesto a temperaturas de alrededor de 35 °C, se hace imperativo un análisis meticuloso de su comportamiento bajo fluencia. Se desarrollo un proceso de diseño de vigas, buscando optimizar el uso de materiales cumpliendo con los requisitos de carga y garantizando un factor de seguridad adecuado. La evaluación de geometrías preestablecidas se realizó mediante simulaciones en ANSYS Structural, para comprender la respuesta de las estructuras ante fluencia lenta. Se empleó el modelo Norton y las constantes del modelo constitutivo se determinaron mediante mediciones experimentales a diferentes cargas y temperaturas (30°C 6N), (50°C 12N), (70°C 17N) y (105C° 17N). Estos hallazgos luego se yuxtapusieron con la vida útil prevista asociada con el uso continuo de madera. Este análisis comparativo sirve para dilucidar la viabilidad y las ventajas de la transición a compuestos señalados. La investigación no sólo aborda preocupaciones inmediatas dentro de la industria de la floricultura, sino que también aporta información valiosa sobre la elección de materiales sostenibles y la optimización del diseño estructural.

• Autores: Monroy Manrique, Braian Orlando
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Universidad de los Andes
• Repositorio: Séneca: repositorio Uniandes
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/75555
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/1992/75555
• Palabra clave: WPC; Creep; Propiedades Mecanicas; Ingeniería
• Rights: openAccess
• License: Attribution 4.0 International