ESTIMACION DE LA VIDA ÚTIL DE UN
PROTOTIPO DE TRAMPA PARA CAPTURA DE
COLEÓPTEROS (SCOLYTINAE) MEDIANTE
SIMULACION COMPUTACIONAL
SERVICE LIFE ESTIMATION OF A PROTOTYPE TRAP
FOR CAPTURING COLEOPTERANS (SCOLYTINAE)
USING COMPUTATIONAL SIMULATION
Alexis M. Medina-Rodríguez
Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria TECNM, México
Martha O. Lázaro-Dzul
Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria TECNM, México
Araceli Maldonado-Reyes
Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria TECNM, México
Cristian A. Rubalcava-de León
Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria TECNM, México
Edgar Pérez-Arriaga
Universidad Autónoma de Tamaulipas, México

pág. 3296
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i6.21443
Estimacion de la Vida Útil de un Prototipo de Trampa para Captura de
Coleópteros (Scolytinae) Mediante Simulacion Computacional
Alexis M. Medina-Rodríguez1
M23380009@cdvictoria.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0006-4486-6844
Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria
TECNM, México
Martha O. Lázaro-Dzul
martha.ld@cdvictoria.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0002-2071-1702
Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria
TECNM, México
Araceli Maldonado-Reyes
Araceli.mr@cdvictoria.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0003-3585-8034
Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria
TECNM, México
Cristian A. Rubalcava-de León
Cristian.rd@cdvictoria.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0002-9926-2902
Universidad Autónoma de Tamaulipas,
Matamoros SN, C.P. 87000, Zona Centro
Victoria, Tamaulipas, México
Edgar Pérez-Arriaga
Edgar.pa@cdvictoria.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0001-8874-6963
Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria
TECNM, México
RESUMEN
Este estudio evaluó la vida útil y el material más adecuado para un prototipo de trampa destinada a la
colecta de coleópteros de la subfamilia Scolytinae, mediante simulaciones computacionales realizadas
en Autodesk Fusion®. Se analizaron cinco materiales: metal, cerámica, polímero ABS, cartón y
madera—bajo condiciones mecánicas, térmicas y ambientales similares a las de los manglares de
Tampico, Tamaulipas. Las simulaciones mostraron que el metal y la cerámica ofrecen la mayor
resistencia y durabilidad, aunque su fabricación resulta menos viable en términos económicos y
operativos. Para complementar los resultados técnicos, se aplicó una encuesta piloto a 31 usuarios
vinculados al manejo de plagas, cuyos datos, analizados en IBM SPSS, revelaron una preferencia
marcada por el polímero ABS debido a su adecuado desempeño térmico, bajo costo y facilidad de
fabricación, especialmente mediante impresión 3D. En conjunto, los hallazgos señalan al polímero
ABS como el material más viable para la producción del prototipo, al equilibrar funcionalidad,
accesibilidad y compatibilidad con las condiciones ambientales de la región
Palabras clave: Simulaciones computacionales, polímero ABS, prototipo, trampa, coleópteros
1 Autor principal
Correspondencia: Cristian.rd@cdvictoria.tecnm.mx

pág. 3297
Service Life Estimation of a Prototype Trap for Capturing Coleopterans
(Scolytinae) Using Computational Simulation
ABSTRACT
This study evaluated the service life and the most suitable material for a prototype trap designed to
collect beetles of the subfamily Scolytinae, using computational simulations performed in Autodesk
Fusion®. Five materials: metal, ceramic, ABS polymer, cardboard, and wood were analyzed under
mechanical, thermal, and environmental conditions similar to those present in the mangrove
ecosystems of Tampico, Tamaulipas. Simulation results showed that metal and ceramic offer the
highest structural resistance and durability, although their manufacturing feasibility is limited by
higher costs and reduced practicality. To complement the technical analysis, a pilot survey was
conducted with 31 participants involved in pest management, and the data, processed through cross-
tabulation in IBM SPSS, revealed a strong preference for ABS polymer due to its adequate thermal
performance, low cost, and suitability for 3D printing. Overall, findings indicate that ABS polymer is
the most viable material for the prototype, offering a balanced combination of functional efficiency,
economic sustainability, and compatibility with the environmental conditions of the study area
Keywords: computational simulations, ABS polymer, service life, prototype, Scolytinae traps
Artículo recibido 15 octubre 2025
Aceptado para publicación: 28 noviembre2025

pág. 3298
INTRODUCCIÓN
El objetivo de este estudio fue determinar la vida útil y el material más adecuado para un prototipo de
trampa para la colecta de insectos coleópteros de la subfamilia Scolytinae, mediante simulaciones
computacionales realizadas con el software Autodesk Fusion®. Se analizaron cinco materiales: metal,
cerámica, polímero ABS, cartón y madera, evaluando su desempeño frente a esfuerzos mecánicos,
exposición térmica y condiciones ambientales, tomando como referencia condiciones similares a las
que prevalecen en los manglares de Tampico, Tamaulipas. Los resultados indicaron que el metal y la
cerámica presentaron la mayor resistencia estructural y durabilidad; no obstante, el polímero ABS
destacó por su equilibrio entre desempeño técnico, bajo costo y facilidad de manufactura.
Para complementar el análisis técnico, se aplicó una encuesta a 31 participantes seleccionados de
forma intencional como muestra piloto, con el fin de recopilar percepciones de usuarios vinculados al
manejo de plagas en la región. Los datos fueron procesados mediante tablas cruzadas en IBM SPSS,
lo que permitió identificar una preferencia generalizada hacia el polímero ABS debido a su resistencia
térmica adecuada, versatilidad y viabilidad de fabricación mediante impresión 3D. En conjunto, los
resultados evidencian que el polímero ABS constituye la opción más viable para la elaboración del
prototipo, al ofrecer un equilibrio óptimo entre rendimiento funcional, sostenibilidad económica y
adaptabilidad a las condiciones ambientales de la zona de estudio.
METODOLOGÍA
La metodología empleada en este estudio, consistió de las siguientes etapas:
Diseño y recepción del prototipo. El prototipo, junto con sus especificaciones dimensionales y
estructurales, fue basado en el estudio de Castillo et al. (2025). A partir de dicho diseño, el modelo fue
ingresado al software Autodesk Fusion® con el fin de realizar las simulaciones y pruebas
correspondientes. Este programa permitió analizar de manera detallada el comportamiento del
prototipo bajo diferentes condiciones de esfuerzo, temperatura y entorno.
Simulaciones Computacionales. Se empleó el método de Elementos Finitos (FEA) dentro del entorno
de Autodesk Fusion® para evaluar el desempeño de cinco materiales: metal, cerámica, polímero ABS,
cartón y madera.

pág. 3299
Para cada material se realizó: análisis de resistencia mecánica, para lo cual se aplicaron cargas
equivalentes a las condiciones de uso estimadas para determinar esfuerzos y deformaciones máximas;
análisis térmico, en el cual se simularon condiciones de exposición a altas temperaturas para evaluar
la estabilidad estructural de cada material y estimación de vida útil, se estimó el desgaste del material
considerando factores ambientales similares a los del ecosistema de manglar de Tampico, Tamaulipas.
Análisis de percepción de usuarios. Con el objetivo de complementar los resultados técnicos, se aplicó
una encuesta a 31 participantes, conformada por técnicos y personas involucradas en el manejo de
plagas. La evaluación se realizó en dos fases: en la primera, se presentó a los encuestados únicamente
la propuesta del dispositivo sin proporcionar información técnica sobre los materiales, con el fin de
conocer su preferencia inicial. En la segunda fase, se les mostraron los resultados de las simulaciones
de resistencia y vida útil obtenidas previamente, permitiendo analizar si la percepción y elección de
material se modificaba después de conocer la evidencia técnica. Los datos fueron procesados en el
software IBM SPSS, aplicando tablas cruzadas para identificar patrones de cambio en preferencia del
prototipo.
Integración de resultados. Finalmente, los datos obtenidos de las simulaciones y del análisis de
percepción se integraron para determinar el material más adecuado para la fabricación del prototipo,
considerando un equilibrio entre resistencia mecánica, durabilidad, facilidad de producción y costo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos en las simulaciones computacionales y en el análisis de percepción de
usuarios permitieron determinar el comportamiento estructural y operativo del prototipo bajo distintos
escenarios de uso y materiales. En la simulación de resistencia a impacto, los mostraron diferencias en
la capacidad de resistencia entre los materiales evaluados (Figura 1). El metal presentó la mayor
resistencia a los esfuerzos aplicados, con deformaciones mínimas y una alta estabilidad estructural. La
cerámica también evidenció un buen desempeño mecánico, aunque su elevada rigidez aumenta el
riesgo de fractura ante impactos. Por su parte, el polímero ABS mostró deformaciones moderadas
dentro de límites funcionales, manteniendo su integridad estructural bajo las condiciones de carga
analizadas.
pág. 3300
Finalmente, la madera y el cartón registraron desplazamientos elevados y una baja tolerancia a cargas
continuas, por lo que quedaron descartados para escenarios de uso exigente en campo.
Figura 1. Resultados de la simulación de resistencia a impactos de cada material evaluado.
En la simulación térmica, la prueba de resistencia a temperaturas elevadas reflejó un desempeño
sobresaliente del metal y la cerámica, manteniendo estabilidad en rangos térmicos propios del
ecosistema de manglar en Tampico, Tamaulipas (Figura 2). El polímero ABS, aunque con menor
tolerancia térmica, demostró un comportamiento adecuado para las temperaturas registradas en
Tampico, Tamaulipas, manteniendo funcionalidad sin deformaciones críticas. Por otro lado, la madera
y el cartón presentaron deterioro acelerado ante variaciones térmicas, reduciendo su vida útil
esperada.
Figura 2. Resultados de la simulación térmica, de cada material evaluado.

pág. 3301
El análisis de vida útil indicó que tanto el metal como la cerámica presentan una vida útil superior
bajo condiciones de exposición prolongada, manteniendo su capacidad funcional sin deterioros
significativos (Figura 3). El polímero ABS mostró un desempeño aceptable, con una durabilidad
estimada como suficiente para cumplir con los objetivos operativos del dispositivo en campo. En
contraste, la madera y el cartón evidenciaron desgaste temprano y baja resistencia ante factores
ambientales adversos, reduciendo considerablemente su tiempo de uso.
Figura 3. Resultados de la simulación de vida útil estimada, de cada material evaluado.
Con relación al análisis de percepción de usuarios, los resultados de la encuesta aplicada a 31
participantes revelaron cambios en la percepción del material idóneo para el prototipo, inicialmente, la
preferencia se orientó hacia metal, asociándolo con resistencia y durabilidad. Posteriormente, tras
compartir información técnica sobre los materiales evaluados, el polímero ABS fue considerado como
la elección más favorable por la mayoría de los encuestados. Los factores decisivos fueron, bajo
costo, facilidad de fabricación (incluida la impresión en 3D), peso ligero y desempeño adecuado
Figura 4. Tabla cruzada de los resultados de las encuestas aplicadas.

pág. 3302
Estos resultados indicaron que la decisión de los usuarios no se basó únicamente en la durabilidad,
sino en un balance entre aspectos técnicos, económicos y logísticos. De tal manera que El polímero
ABS se posicionó como la alternativa más viable para la producción del prototipo al integrar
resistencia mecánica suficiente, estabilidad térmica adecuada para la región de estudio, bajo costo y
fácil manufactura y alta aceptación social (Figura 5).
Figura 5. Porcentaje de preferencia del usuario para cada tipo de material evaluado.
CONCLUSIONES
Los ensayos de simulación evidenciaron que el metal y la cerámica ofrecen los mayores niveles de
resistencia mecánica y térmica; no obstante, su elevado costo y complejidad de manufactura limitan
su uso en condiciones reales de campo. En contraste, el polímero ABS mostró un desempeño técnico
equilibrado, con una resistencia suficiente para soportar las condiciones ambientales del ecosistema de
manglar en Tampico, Tamaulipas, además posee ventajas notables en cuanto a disponibilidad, peso y
facilidad de fabricación.
Los resultados derivados de las simulaciones fueron complementados con el análisis de percepción de
los usuarios, lo que permitió integrar la evaluación técnica con la viabilidad operativa y económica.
Dicho análisis, procesado mediante IBM SPSS, reveló una preferencia significativa por el polímero,
asociada a su bajo costo, mantenimiento sencillo y fácil producción mediante impresión 3D.
En conjunto, se confirma que el polímero ABS constituye la alternativa más adecuada para la
fabricación del prototipo de trampa, al ofrecer un equilibrio óptimo entre desempeño estructural,
44%
23%
12%
6%
15%
Polimero
Ceramica
Madera
Carton
Metal

pág. 3303
durabilidad, costo y factibilidad de implementación. Este resultado contribuye a la mejora del diseño
y fabricación de dispositivos utilizados en el monitoreo de Scolytinae, favoreciendo su aplicabilidad
en proyectos de conservación y manejo sustentable de los manglares.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ANSYS Inc. (2021). ANSYS Mechanical User’s Guide. ANSYS Inc.
Ashby, M. F. (2011). Materials selection in mechanical design (4th ed.). Butterworth-Heinemann.
Chung, T. J. (2010). Computational fluid dynamics (2nd ed.). Cambridge University Press.
González, R., & Pérez, J. (2015). Evaluación de la efectividad de trampas biodegradables para plagas
agrícolas. Revista de Ciencias Ambientales, 10(2), 45–58.
Groover, M. P. (2020). Fundamentals of modern manufacturing: Materials, processes, and systems
(7th ed.). Wiley.
Hulcr, J., & Stelinski, L. L. (2017). The ambrosia symbiosis: From evolutionary ecology to practical
management. Annual Review of Entomology, 31, 285–303.
Javidinejad, A. (2008). Essentials of mechanical stress analysis. CRC Press.
Kim, J., & Son, Y. (2017). Structural reliability assessment of 3D-printed polymer components under
environmental conditions using finite element analysis. Journal of Manufacturing Processes,
28, 582–590.
Martínez, L., Gómez, P., & Rojas, F. (2018). Modelos de simulación para la evaluación de la
durabilidad de herramientas industriales. Ingeniería y Simulación, 25(3), 78–89.
Moreno, C., Ramírez, J., & López, P. (2019). Durabilidad y desempeño de materiales en condiciones
ambientales extremas.
Rodríguez, F., & López, E. (2019). Optimización de trampas para plagas mediante simulación
térmica. Environmental Engineering, 18(2), 120–130.
Rodríguez-Zúñiga, M. T., Troche-Souza, C., Vázquez-Lule, A. D., Márquez-Mendoza, J. D.,
Vázquez-Balderas, B., Valderrama-Landeros, L., ... Galindo-Leal, C. (2013). Manglares de
México: Extensión, distribución y monitoreo. CONABIO.
Silva, J., & Morales, H. (2018). Diseño aerodinámico de trampas para insectos. International Journal
of Applied Entomology, 9(4), 88–95.
pág. 3304
Spalding, M., Kainuma, M., & Collins, L. (2010). World atlas of mangroves. Earthscan.
Vega, F. E., & Hofstetter, R. W. (2015). Bark beetles: Biology and ecology of native and invasive
species. Academic Press.
Velázquez-Salazar, S., Rodríguez-Zúñiga, M. T., Alcántara-Maya, J. A., Villeda-Chávez, E.,
Valderrama-Landeros, L., Troche-Souza, C., ... Muñoa-Coutiño, J. H. (2021). Manglares de
México: Actualización y análisis de los datos 2020. CONABIO.
Wood, S. L. (1982). The bark and ambrosia beetles of North and Central America (Coleoptera:
Scolytidae): A taxonomic monograph. Great Basin Naturalist Memoirs, 6, 1–1359.