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Evaluación y uso del Modelo
Descripción
Modelo A3.1 - Límites de Resistencia del Exoesqueleto
El modelo se evalúa tanto en forma formal como empírica. La evaluación formal determina en qué medida la red lógica se basa en principios físicos o en relaciones matemáticas ajustadas a la realidad pero sin sustento causal, y en qué medida cada variable proviene de un principio general o de un ajuste específico a la operación observada. La evaluación empírica, en paralelo, corre experimentos o compara con datos medidos para validar que el modelo predice correctamente lo que va a ocurrir.
Tras estas validaciones —y con las incertidumbres y resguardos que corresponda mantener— el modelo puede usarse en simuladores que pronostican el comportamiento del sistema según la situación que se está estudiando.
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Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Cargas mecánicas y geometría
Separa las cargas externas por modo mecánico y las traduce a solicitaciones de compresión axial, torsión y flexión. La geometría resistente —área, momento polar y segundo momento de área— media entre carga y tensión. Las salidas son las componentes de tensión que alimentan el criterio combinado.
Grupo 2: Grupo 2: Cedencia multiaxial de von Mises
Combina las componentes de tensión en una tensión equivalente de von Mises. La cedencia irreversible comienza cuando la tensión equivalente supera la tensión de cedencia del material. Se conserva explícitamente el umbral material y un índice de utilización para distinguir régimen seguro y cedencia.
Grupo 3: Grupo 3: Pandeo de estructuras esbeltas
Representa el modo de falla geométrica de patas u otros elementos largos y delgados mediante la carga crítica de Euler. La rigidez flexional, longitud efectiva y condición de apoyo determinan el umbral crítico. Este modo puede activarse aun cuando la tensión material permanezca por debajo de cedencia.
Grupo 4: Grupo 4: Articulaciones y margen de seguridad
Compara la carga real de uso con la carga de falla de una articulación. El cociente define el factor de seguridad articular; el storyboard sitúa su rango típico entre 1.5 y 3. El grupo representa el compromiso entre ligereza y robustez sin inventar una ley evolutiva adicional.
Grupo 5: Grupo 5: Esclerotización y pretensado residual
La esclerotización posterior a la muda ocurre en configuración expandida y deja compresión residual atrapada. Esa compresión residual se opone a la tracción externa y reduce la tracción neta que debe soportar el material. El grupo conserva el mecanismo de pretensado beneficioso y su efecto sobre la resistencia efectiva a tracción.
Grupo 6: Grupo 6: Integración de modos de falla
Integra cedencia, pandeo y margen articular como criterios paralelos de seguridad. No fuerza una única física de falla: calcula índices comparables y un índice gobernante como máximo. La salida reporta qué modo consume primero su margen y permite distinguir falla material, inestabilidad geométrica o vulnerabilidad articular.
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