Simulación de la respuesta mecánica de un suelo mediante el Método de los Elementos Distintos

Abstract

En el presente trabajo se simuló el comportamiento mecánico de un suelo Ferralítico Cuarcítico Amarillento Rojizo Lixiviado requerido por el MED para la simulación del desgaste abrasivo de los aperos de labranza. Para el cumplimiento del objetivo planteado se desarrolló un modelo numérico para la simulación del ensayo de corte directo de un espécimen de cilíndrico de suelo, donde el mismo es obligado a fallar a cortante debido a la acción conjunta de una carga normal y desplazamiento longitudinal de la caja de corte, tal y como se realizan en los ensayos convencionales en los laboratorios de mecánica de suelos. Para la ejecución de este ensayo se utilizó la consola de programación del software YADE, la cual permite la ejecución del modelo y la visualización de la caja de corte y la probeta de suelo durante el ensayo. La probeta de suelo se generó en 3D, conformada por un total de 20 550 partículas esféricas distribuidas aleatoriamente. El diámetro de las partículas osciló entre 0,5 y 0,9 mm. El ensayo se realizó empleando presiones normales (σ) de 25, 50, 75 y 100 kPa, y la velocidad del mismo se mantuvo constante a 1,2 mm.min-1. Los resultados de la simulación fueron comparados con los experimentales. Los resultados permiten concluir que el modelo numérico implementado predice con exactitud, tanto la tensión máxima de corte del suelo para las presiones normales empleadas, así como el comportamiento plástico del suelo para las presiones normales 50, 75 y 100 kPa