Modelagem aplicada a biomecânica de árvores

Abstract

A análise de risco de queda de árvores é, atualmente, tema de grande interesse. Essa análise envolve conhecimentos multidisciplinares, dentre eles de biologia e de engenharia. Através do estudo da biomecânica, pode-se aliar aspectos biológicos - características de crescimento, anatomia das árvores e ataques de agentes biodeteriadores - ao comportamento estrutural desses indivíduos, que crescem em busca do equilibrio. De acordo com princípios da engenharia, a análise de uma estrutura deve levar em conta três aspectos fundamentais: as propriedades do material, a geometria da estrutura e as cargas atuantes. Assim, a presente pesquisa de Iniciação Científica teve como objetivo propor e testar modelo estrutural, através de programa computacional, que represente, de forma simplificada, o esquema estático de uma árvore, considerando também as ações que atuam sobre ela. Foi desenvolvido um modelo 3D através do método de elementos finitos. Dados médios de diâmetros, de altura e de angulação entre as ramificações de árvores foram utilizados para a determinação da geometria e do carregamento (peso próprio) atuante no modelo. Para simular o comportamento mais próximo do real, foram utilizadas as propriedades mecânicas da madeira saturada, obtidas em outras pesquisas do LabEND, adotando-se a consideração de ortotropia do material (9 constantes elásticas).