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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E3.2 - Distribución de Tensiones en el Exoesqueleto
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:2065
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: Equilibrio de tensiones
Cómo las tensiones internas equilibran fuerzas externas en ausencia de aceleración.
Grupo 2: Grupo 2: Membrana presurizada
Cómo presión, radio y espesor determinan tensiones en un segmento abdominal delgado.
Grupo 3: Grupo 3: Inflado abdominal
Cómo un mayor inflado geométrico incrementa la tensión circunferencial.
Grupo 4: Grupo 4: Concentración en aberturas
Cómo un espiráculo o articulación concentra tensiones según la solución de Kirsch.
Grupo 5: Grupo 5: Refuerzo cuticular local
Cómo el mayor espesor/refuerzo reduce la tensión nominal alrededor de una abertura.
Grupo 6: Grupo 6: Contacto de Hertz
Cómo mandíbula o garra sobre una superficie dura genera presión de contacto local elevada.
Grupo 7: Grupo 7: Susceptibilidad a falla
Cómo máximos locales de tensión/contacto identifican regiones críticas y demanda de refuerzo.
ID:1189
Grupo 1: Grupo 1: Equilibrio de tensiones
Descripción
Cómo las tensiones internas equilibran fuerzas externas en ausencia de aceleración.
Pregunta clave: Cómo las tensiones internas equilibran fuerzas externas en ausencia de aceleración.
Cómo las tensiones internas equilibran fuerzas externas en ausencia de aceleración. Las ecuaciones de equilibrio de Cauchy expresan, en cambio, que, en ausencia de toda aceleración, este mismo gradiente final de tensión interna de este exoesqueleto balancea, en consecuencia, a cada fuerza externa final aplicada sobre ese mismo exoesqueleto. Esta misma distribución de tensiones dentro de este exoesqueleto de un insecto, exactamente esta misma cutícula que ya establece otro modelo de este conjunto, determina, en general, cuál propia región particular de ese mismo exoesqueleto resulta más susceptible final a una falla, y dónde ese mismo exoesqueleto necesita, en consecuencia, a un propio espesor mayor o a un propio refuerzo adicional particular. Por eso este modelo, con esta región del exoesqueleto más susceptible a una falla con la que se abrió, hace que el contacto de Hertz describa, en consecuencia, a esta misma tensión local final extremadamente alta que ocurre, en cambio, cuando esta misma mandíbula que ya establece otro modelo de este conjunto, o cuando una propia garra particular de ese insecto, se apoya sobre una superficie dura: esta misma cutícula debe soportar, en consecuencia, a una propia presión de contacto final considerablemente elevada dentro de algunos escarabajos predadores.
ID:5341
Grupo 2: Grupo 2: Membrana presurizada
Descripción
Cómo presión, radio y espesor determinan tensiones en un segmento abdominal delgado.
Pregunta clave: Cómo presión, radio y espesor determinan tensiones en un segmento abdominal delgado.
Cómo presión, radio y espesor determinan tensiones en un segmento abdominal delgado. La solución de Laplace para una membrana delgada relaciona, en cambio, a la propia presión final de la hemolinfa de este insecto, este mismo fluido circulante particular de ese insecto, con esta misma tensión final dentro de esta cutícula: un segmento abdominal considerablemente más inflado de ese insecto experimenta, en consecuencia, a una propia tensión circunferencial considerablemente mayor. Que esta presión de esta hemolinfa dentro de este segmento abdominal de este insecto aumente todavía más hace que, en consecuencia, esta misma tensión circunferencial final sobre esa cutícula de ese segmento, en consecuencia, resulte también todavía mayor. Por eso este modelo, con esta región del exoesqueleto más susceptible a una falla con la que se abrió, hace que el contacto de Hertz describa, en consecuencia, a esta misma tensión local final extremadamente alta que ocurre, en cambio, cuando esta misma mandíbula que ya establece otro modelo de este conjunto, o cuando una propia garra particular de ese insecto, se apoya sobre una superficie dura: esta misma cutícula debe soportar, en consecuencia, a una propia presión de contacto final considerablemente elevada dentro de algunos escarabajos predadores.
ID:5342
Grupo 3: Grupo 3: Inflado abdominal
Descripción
Cómo un mayor inflado geométrico incrementa la tensión circunferencial.
Pregunta clave: Cómo un mayor inflado geométrico incrementa la tensión circunferencial.
Cómo un mayor inflado geométrico incrementa la tensión circunferencial. La solución de Laplace para una membrana delgada relaciona, en cambio, a la propia presión final de la hemolinfa de este insecto, este mismo fluido circulante particular de ese insecto, con esta misma tensión final dentro de esta cutícula: un segmento abdominal considerablemente más inflado de ese insecto experimenta, en consecuencia, a una propia tensión circunferencial considerablemente mayor. Que esta presión de esta hemolinfa dentro de este segmento abdominal de este insecto aumente todavía más hace que, en consecuencia, esta misma tensión circunferencial final sobre esa cutícula de ese segmento, en consecuencia, resulte también todavía mayor.
ID:5343
Grupo 4: Grupo 4: Concentración en aberturas
Descripción
Cómo un espiráculo o articulación concentra tensiones según la solución de Kirsch.
Pregunta clave: Cómo un espiráculo o articulación concentra tensiones según la solución de Kirsch.
Cómo un espiráculo o articulación concentra tensiones según la solución de Kirsch. Esta misma concentración de tensiones final dentro de un orificio particular de este exoesqueleto, la solución de Kirsch, explica, en cambio, por qué esta misma abertura final para un espiráculo que ya establece otro modelo de este conjunto, o para una articulación particular, está rodeada, en consecuencia, de un propio refuerzo cuticular engrosado particular.
ID:5344
Grupo 5: Grupo 5: Refuerzo cuticular local
Descripción
Cómo el mayor espesor/refuerzo reduce la tensión nominal alrededor de una abertura.
Pregunta clave: Cómo el mayor espesor/refuerzo reduce la tensión nominal alrededor de una abertura.
Cómo el mayor espesor/refuerzo reduce la tensión nominal alrededor de una abertura. Esta misma concentración de tensiones final dentro de un orificio particular de este exoesqueleto, la solución de Kirsch, explica, en cambio, por qué esta misma abertura final para un espiráculo que ya establece otro modelo de este conjunto, o para una articulación particular, está rodeada, en consecuencia, de un propio refuerzo cuticular engrosado particular.
ID:5345
Grupo 6: Grupo 6: Contacto de Hertz
Descripción
Cómo mandíbula o garra sobre una superficie dura genera presión de contacto local elevada.
Pregunta clave: Cómo mandíbula o garra sobre una superficie dura genera presión de contacto local elevada.
Cómo mandíbula o garra sobre una superficie dura genera presión de contacto local elevada. Por eso este modelo, con esta región del exoesqueleto más susceptible a una falla con la que se abrió, hace que el contacto de Hertz describa, en consecuencia, a esta misma tensión local final extremadamente alta que ocurre, en cambio, cuando esta misma mandíbula que ya establece otro modelo de este conjunto, o cuando una propia garra particular de ese insecto, se apoya sobre una superficie dura: esta misma cutícula debe soportar, en consecuencia, a una propia presión de contacto final considerablemente elevada dentro de algunos escarabajos predadores. Que esta cutícula de esta mandíbula o de esta garra particular de este insecto se acerque todavía más hacia esa misma región más susceptible a una falla con la que se abrió este modelo hace que, en consecuencia, esta misma presión de contacto final que esa cutícula todavía logra soportar, en consecuencia, deba resultar también todavía mayor.
ID:5346
Grupo 7: Grupo 7: Susceptibilidad a falla
Descripción
Cómo máximos locales de tensión/contacto identifican regiones críticas y demanda de refuerzo.
Pregunta clave: Cómo máximos locales de tensión/contacto identifican regiones críticas y demanda de refuerzo.
Cómo máximos locales de tensión/contacto identifican regiones críticas y demanda de refuerzo. Por eso este modelo, con esta región del exoesqueleto más susceptible a una falla con la que se abrió, hace que el contacto de Hertz describa, en consecuencia, a esta misma tensión local final extremadamente alta que ocurre, en cambio, cuando esta misma mandíbula que ya establece otro modelo de este conjunto, o cuando una propia garra particular de ese insecto, se apoya sobre una superficie dura: esta misma cutícula debe soportar, en consecuencia, a una propia presión de contacto final considerablemente elevada dentro de algunos escarabajos predadores. Esta misma distribución de tensiones dentro de este exoesqueleto de un insecto, exactamente esta misma cutícula que ya establece otro modelo de este conjunto, determina, en general, cuál propia región particular de ese mismo exoesqueleto resulta más susceptible final a una falla, y dónde ese mismo exoesqueleto necesita, en consecuencia, a un propio espesor mayor o a un propio refuerzo adicional particular. Que esta cutícula de esta mandíbula o de esta garra particular de este insecto se acerque todavía más hacia esa misma región más susceptible a una falla con la que se abrió este modelo hace que, en consecuencia, esta misma presión de contacto final que esa cutícula todavía logra soportar, en consecuencia, deba resultar también todavía mayor.
ID:5347