Simulación de la descompactación de un suelo arcilloso empleando el método de elementos discretos

Resumen

La predicción de la fuerza de tiro y la dinámica de operaciones de descompactación de suelo fue realizada empleando el Método de los Elementos Discretos. Los parámetros del modelo fueron definidos en función de las propiedades mecánicas de un suelo arcilloso, previamente obtenidos mediante ensayos de laboratorio. Las propiedades empleadas en el modelo fueron: cohesión, adhesión, fricción interna, fricción externa, el módulo de Young y el coeficiente de Poisson. El efecto de la variación de la forma del subsolador fue simulado en condiciones de suelo compacto y seco, mostrando claras variaciones en la demanda de fuerza respecto a la geometría de la herramienta. Con el aumento en la complejidad geométrica de la herramienta, el modelo mostró ventajas en términos de demandada de fuerza y volumen de suelo removido. La descompactación de un suelo con formaciones de capa endurecida de suelo (hardpan) se simuló con el empleo de dos secciones con diferente compactación en un mismo bloque virtual. El nivel de compactación fue obtenido mediante el empleo de arreglos de partículas con diferente densidad. La simulación muestra la viabilidad del modelo para determinar por separado las demandas de fuerza en las diferentes partes del subsolador. Posibilita además establecer el patrón de tensiones en dirección vertical sobre las partículas en el piso de labranza.