Modelos de elementos finitos con aplicación tridimensional de la analogía fluido-fibra, para predecir el comportamiento mecánico de piezas estructurales de madera bajo la presencia de los principales tipos de nudos

Guindos, Pablo and Guaita Fernández, Manuel (2011). Modelos de elementos finitos con aplicación tridimensional de la analogía fluido-fibra, para predecir el comportamiento mecánico de piezas estructurales de madera bajo la presencia de los principales tipos de nudos. In: "1º Congresso Ibero-LatinoAmericano da Madeira na Construção, CIMAD 2011", 07/06/2011 - 09/06/2011, Coimbra, Portugal.

Description

Title: Modelos de elementos finitos con aplicación tridimensional de la analogía fluido-fibra, para predecir el comportamiento mecánico de piezas estructurales de madera bajo la presencia de los principales tipos de nudos
Author/s:
  • Guindos, Pablo
  • Guaita Fernández, Manuel
Item Type: Presentation at Congress or Conference (Article)
Event Title: 1º Congresso Ibero-LatinoAmericano da Madeira na Construção, CIMAD 2011
Event Dates: 07/06/2011 - 09/06/2011
Event Location: Coimbra, Portugal
Title of Book: Actas del 1º Congresso Ibero-LatinoAmericano da Madeira na Construção, CIMAD 2011
Date: 2011
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Montes (UPM)
Department: Construcción y Vías Rurales [hasta 2014]
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Los nudos son los defectos que más disminuyen la resistencia de piezas de madera en la escala estructural, al ocasionar no solo una discontinuidad material, sino también la desviación de las fibras que se encuentran a su alrededor. En la década de los 80 se introdujo la teoría de la analogía fluido-fibra, como un método que aproximaba adecuadamente todas estas desviaciones. Sin embargo en su aplicación tridimensional, nunca se consideraron las diferencias geométricas en el sentido perpendicular al eje longitudinal de las piezas estructurales, lo cual imposibilitaba la simulación numérica de algunos de los principales tipos de nudos, y disminuía la precisión obtenida en aquellos nudos en los que la modelización sí era viable. En este trabajo se propone un modelo programado en lenguaje paramétrico de un software de elementos finitos que, bajo una formulación en tres dimensiones más general, permitirá estudiar de forma automatizada el comportamiento estructural de la madera bajo la influencia de los principales tipos de nudos, a partir de la geometría visible de los mismos y la posición de la médula en la pieza, y el cual ha sido contrastado experimentalmente, simulando de forma muy precisa el comportamiento mecánico de vigas sometidas a ensayos de flexión a cuatro puntos. Knots are the defects that most reduce the strength of lumber at the structural level, by causing not only a material discontinuity but also the deviation of the fibers that surround them. In the 80's it was introduced the theory of the flow-grain analogy as a method to approximating adequately these deviations. However, in three-dimensional applications, geometrical differences in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the structural specimens were never considered before, which prevented the numerical simulation of some of the main types of knots, and decreased the achieved precision in those kind of knots where modeling itself was possible. This paper purposes a parametric model programmed in a finite element software, in the way that with a more general three-dimensional formulation, an automated study of the structural behavior of timber under the influence of the main types of knots is allowed by only knowing the visible geometry of such defects, and the position of the pith. Furthermore that has been confirmed experimentally obtaining very accurately simulations of the mechanical behavior of beams under four points bending test.

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Item ID: 11553
DC Identifier: http://oa.upm.es/11553/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:11553
Deposited by: Memoria Investigacion
Deposited on: 18 Jul 2012 09:21
Last Modified: 20 Apr 2016 19:35
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