Published

2004-09-01

Simulating stem growth using topological optimization

Simulación del crecimiento de tallos usando optimización topológica

DOI:

https://doi.org/10.15446/ing.investig.v24n3.14606

Keywords:

tree, biomechanics, biological growth, material distribution, deformation energy, topological optimization, plant, stem (en)
árbol, biomecánica, crecimiento biológico, distribución de material, energía de deformación, optimización topológica, planta, ramificación simpodial, tallo (es)

Authors

  • Carlos Alberto Narváez Universidad Nacional de Colombia
  • Máximo Alejandro Roa Garzón Universidad Nacional de Colombia
  • Diego Alexander Garzón Alvarado Universidad Nacional de Colombia

Engineers are currently resorting to observations of nature for making new designs. Studying the functioning of bodies of plants and animals has required them to be modelled and simulated; however, some models born from engineering problems could be used for such purposes. This article shows how topological optimization (a mathematical model for optimizing designing structural elements) can be used for modelling and simulating the way a stem grows in terms of carrying out its function of providing support for the leaves and a plant’s other upper organs.

Actualmente los ingenieros se están basando en observaciones de la naturaleza para realizar nuevos diseños. El estudio del funcionamiento de los cuerpos de plantas y animales ha requerido de su modelado y simulación, sin embargo, existen modelos nacidos de problemas de ingeniería que pueden llegar a usarse para tal propósito.

Este artículo muestra cómo la optimización topológica, modelo matemático creado para optimizar el diseño de elementos estructurales, puede ser aplicado para modelar y simular la forma en que crece el tallo para cumplir su función de brindar soporte a las hojas y demás órganos superiores de una planta.

References

Bendsoe, Martin P y Sigmund, Ole, Topology Optimization, Springer Verlag, 2003.

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“Universidad y ciencia: El tallo” http://espanol.geocities.com/ueb2001/Resumen/botanica/tallo.htm

How to Cite

APA

Narváez, C. A., Roa Garzón, M. A. and Garzón Alvarado, D. A. (2004). Simulating stem growth using topological optimization. Ingeniería e Investigación, 24(3), 21–27. https://doi.org/10.15446/ing.investig.v24n3.14606

ACM

[1]
Narváez, C.A., Roa Garzón, M.A. and Garzón Alvarado, D.A. 2004. Simulating stem growth using topological optimization. Ingeniería e Investigación. 24, 3 (Sep. 2004), 21–27. DOI:https://doi.org/10.15446/ing.investig.v24n3.14606.

ACS

(1)
Narváez, C. A.; Roa Garzón, M. A.; Garzón Alvarado, D. A. Simulating stem growth using topological optimization. Ing. Inv. 2004, 24, 21-27.

ABNT

NARVÁEZ, C. A.; ROA GARZÓN, M. A.; GARZÓN ALVARADO, D. A. Simulating stem growth using topological optimization. Ingeniería e Investigación, [S. l.], v. 24, n. 3, p. 21–27, 2004. DOI: 10.15446/ing.investig.v24n3.14606. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv/article/view/14606. Acesso em: 24 feb. 2025.

Chicago

Narváez, Carlos Alberto, Máximo Alejandro Roa Garzón, and Diego Alexander Garzón Alvarado. 2004. “Simulating stem growth using topological optimization”. Ingeniería E Investigación 24 (3):21-27. https://doi.org/10.15446/ing.investig.v24n3.14606.

Harvard

Narváez, C. A., Roa Garzón, M. A. and Garzón Alvarado, D. A. (2004) “Simulating stem growth using topological optimization”, Ingeniería e Investigación, 24(3), pp. 21–27. doi: 10.15446/ing.investig.v24n3.14606.

IEEE

[1]
C. A. Narváez, M. A. Roa Garzón, and D. A. Garzón Alvarado, “Simulating stem growth using topological optimization”, Ing. Inv., vol. 24, no. 3, pp. 21–27, Sep. 2004.

MLA

Narváez, C. A., M. A. Roa Garzón, and D. A. Garzón Alvarado. “Simulating stem growth using topological optimization”. Ingeniería e Investigación, vol. 24, no. 3, Sept. 2004, pp. 21-27, doi:10.15446/ing.investig.v24n3.14606.

Turabian

Narváez, Carlos Alberto, Máximo Alejandro Roa Garzón, and Diego Alexander Garzón Alvarado. “Simulating stem growth using topological optimization”. Ingeniería e Investigación 24, no. 3 (September 1, 2004): 21–27. Accessed February 24, 2025. https://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv/article/view/14606.

Vancouver

1.
Narváez CA, Roa Garzón MA, Garzón Alvarado DA. Simulating stem growth using topological optimization. Ing. Inv. [Internet]. 2004 Sep. 1 [cited 2025 Feb. 24];24(3):21-7. Available from: https://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv/article/view/14606

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