Escaneo tridimensional y simulación computacional de ramas de árboles de café
Autores: Silva, Davidson S. e; Magalhães, Ricardo R.; Santos, Fabio L.; Bonesio, Mariana de Rezende; Silva, Sandro P. da
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Escaneo tridimensional y simulación computacional de ramas de árboles de café
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Café
Brasil
Ramas
Propiedades mecánicas
Análisis modal
Método de elementos finitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El café tiene una importancia económica significativa en Brasil, que es el mayor exportador mundial de este producto. El enfoque principal de este trabajo es obtener un modelo computacional de las ramas de café, utilizando técnicas de escaneo y validación experimental a través de análisis modal, para comprender sus comportamientos mecánicos debido a propiedades dinámicas y estáticas. Las principales propiedades mecánicas de las ramas, incluida la gravedad específica y el módulo elástico, se obtuvieron en el laboratorio y se utilizaron como parámetros de entrada para las simulaciones. Los modelos geométricos se obtuvieron mediante escaneo tridimensional y se analizaron utilizando el método de elementos finitos para predecir los comportamientos estáticos y dinámicos de las ramas. La metodología fue validada en pruebas experimentales. Los resultados de las frecuencias de vibración obtenidas en las ramas mostraron variaciones entre las simulaciones y las pruebas experimentales que van del 2% al 20%, y el análisis estadístico no encontró diferencias significativas. Los resultados demuestran indicadores importantes para predecir los comportamientos estáticos y dinámicos de las ramas plagiotrópicas de un árbol de café. Estos resultados pueden considerarse en el análisis de vibraciones para la cosecha de café, lo que representa un avance tecnológico en el área, ya que los modelos simplificados suelen obtenerse mediante coordenadas geométricas para obtener modelos geométricos de un árbol de café.
Descripción
El café tiene una importancia económica significativa en Brasil, que es el mayor exportador mundial de este producto. El enfoque principal de este trabajo es obtener un modelo computacional de las ramas de café, utilizando técnicas de escaneo y validación experimental a través de análisis modal, para comprender sus comportamientos mecánicos debido a propiedades dinámicas y estáticas. Las principales propiedades mecánicas de las ramas, incluida la gravedad específica y el módulo elástico, se obtuvieron en el laboratorio y se utilizaron como parámetros de entrada para las simulaciones. Los modelos geométricos se obtuvieron mediante escaneo tridimensional y se analizaron utilizando el método de elementos finitos para predecir los comportamientos estáticos y dinámicos de las ramas. La metodología fue validada en pruebas experimentales. Los resultados de las frecuencias de vibración obtenidas en las ramas mostraron variaciones entre las simulaciones y las pruebas experimentales que van del 2% al 20%, y el análisis estadístico no encontró diferencias significativas. Los resultados demuestran indicadores importantes para predecir los comportamientos estáticos y dinámicos de las ramas plagiotrópicas de un árbol de café. Estos resultados pueden considerarse en el análisis de vibraciones para la cosecha de café, lo que representa un avance tecnológico en el área, ya que los modelos simplificados suelen obtenerse mediante coordenadas geométricas para obtener modelos geométricos de un árbol de café.