Modelización del proceso de envejecimiento natural de un material polimérico utilizable como cubierta de invernaderos

[EN] It is presented a procedure to determine the aging of greenhouse cover materials constituted by a polymer material. For this purpose, it is performed a continued monitoring of the photosynthetically active radiation (PAR) and the global radiation during three campaigns. It has been studied in this research samples taken at different zones of the cover, after breakage using mechanical traction. It is deduced a useful life of the polymer of two years, being the average transmitted PAR of 37.44%. However, the absorbed global radiation is determined a value of 36.29%. Furthermore, the elongation to the breakage is above of 500%. This high value is associated to an intense degradation of the polymer material. At the same time, the zone where the sample was taken seems to influence both the strength of mechanical traction and the elongation at the fluence point. The designed tests have been useful to develop a modellization procedure based on the minimum squared method for the adjustment of the data. The proposed model can be used for the design of greenhouse covers and thus allows predict the degree of deterioration of the polymer material at every moment. It is also interesting to keep watch of the need of removing it. The numerical simulations using the finite elements method can represent adequately the mechanical behavior of the cover material. It is been also deduced in this research that the behavior of the covers is at the plastic zone of material.
[ES] Se presenta un procedimiento para la determinación del envejecimiento de un material polimérico utilizado como cubierta de invernaderos. Se llevó a cabo un seguimiento continuo de la radiación fotosintéticamente activa (PAR) y de la radiación global durante tres campañas. Igualmente, se tomaron muestras de diferentes zonas de la cubierta, que se han roto a tracción. Se deduce una vida útil del material polimérico de dos años, siendo radiación PAR media trasmitida del 37,44%. Sin embargo, la radiación global absorbida fue de 36,29%. Igualmente, se ha verificado que la elongación a la rotura está por encima del 500%. Este alto valor se debe a que el polímero está muy degradado. También se observó que la zona donde se ha tomado la muestra influye tanto en la resistencia a tracción como en la elongación en el punto de fluencia. Los ensayos han sido de utilidad para desarrollar un procedimiento de modelización basado en el método de mínimos cuadrados para el ajuste de los datos. El modelo propuesto presenta utilidad para el diseño de cubiertas para invernaderos y permite así predecir el grado de deterioro del material polimérico en un instante determinado, alertando también de la necesidad de renovación del mismo. De este modo, las simulaciones numéricas con elementos finitos pueden representar de forma adecuada el comportamiento mecánico de las cubiertas. Se comprobó que el comportamiento de la cubierta está en la zona plástica del material