Formulación de un modelo friccionante-cohesivo de suelo por el método de elementos discretos
Barra lateral del artículo
Contenido principal del artículo
Resumen
En el presente trabajo se propone un modelo de elementos discretos que incluye el efecto de la fricción y la cohesión en los esfuerzos que tienen lugar durante la deformación del suelo. Para los cálculos se consideran las interacciones entre la fuerza normal, tangencial, cohesiva y friccionaste. El valor máximo de fuerza cortante es regulado mediante el criterio de falla de Mohr-Coulomb.La calibración del modelo se realizó mediante la obtención de la relación existente entre los parámetros micro y macroscópicos usados en el modelo. La calibración de la fricción se realizó por medio de la simulación del ensayo de corte directo de una muestra de suelo a diferentes valores de fricción micro. Para calibrar la cohesión se utilizaron diferentes valores de cohesión a escala micro y se obtuvo la relación existente al modificar los valores de fricción micro mediante la simulación del ensayo de compresión biaxial. Los resultados de la fricción mostraron una relación lineal respecto a la variación de su valor micro. En cambio la cohesión estuvo afectada de forma lineal por la variación en la micro-cohesión y cuadrática respecto a la fricción micro.
Detalles del artículo
Aquellos autores/as que tengan publicaciones con esta revista, aceptan los términos siguientes:
- Los autores/as conservarán sus derechos de autor y garantizarán a la revista el derecho de primera publicación de su obra, el cuál estará simultáneamente sujeto a la Licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) que permite a terceros compartir la obra siempre que se indique su autor y su primera publicación esta revista. Bajo esta licencia el autor será libre de:
- Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
- Adaptar — remezclar, transformar y crear a partir del material
- El licenciador no puede revocar estas libertades mientras cumpla con los términos de la licencia
Bajo las siguientes condiciones:
- Reconocimiento — Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.
- NoComercial — No puede utilizar el material para una finalidad comercial.
- No hay restricciones adicionales — No puede aplicar términos legales o medidas tecnológicas que legalmente restrinjan realizar aquello que la licencia permite.
- Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos telemáticos institucionales o en su página web) antes y durante el proceso de envío, lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).
Citas
ASAF, Z.; D. RUBINSTEIN y I. SHMULEVICH: “Determination of discrete element model parameters required for soil tillage”, Soil
and Tillage Research, 92(1-2): 227-242, 2007.
CUNDALL, P. A.: “A computer model for simulating progressive, large-scale movements in blocky rock systems “, Pro. Symp. Int. Soc.
Rock Mech, Nancy 2(8): 1971.
FENG, C.; E. C. DRUMM y G. GUIOCHON: “Prediction/ Verification of Par ticle Motion in One Dimension with the Discrete-Element
Met hod”, International Journal of Geomechanics, 7(5): 344-352, 2007.
GONZÁLEZ, O.: Modelación de la Compactación Provocada por el Tráfico de Neumáticos de los Vehículos Agrícolas en Suelos en Condiciones de Laboratorio, 209pp., Tesis (en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Técnicas Agropecuarias), Universidad Agraria de La Habana, La Habana, Cuba, 2011.
HENTZ, S. B.; L. DAUDEVILLE y F. D. R. V. DONZE: “Identification and Validation of a Discrete Element Model for Concrete”, Journal
of Engineering Mechanics, 130(6): 709-719, 2004.
HERRERA, M.; C. E. IGLESIAS; O. GONZÁLEZ; E. LÓPEZ y A. L. SÁNCHEZ: “Simulaciónmediante el Método de ElementosFinitos
de la respuestamecánica de un Oxisol”, RevistaCienciasTécnicasAgropecuarias, 16(4): 55-61, 2008.
JEAN-YVES DELENNE, M. S. E. Y. F. C. J.-C. B.: “Mechanical behaviour and failure of cohesive granular materials”, International
Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 28(15): 1577-1594, 2004.
LIAO, C.-L.; T.-P.CHANG; D.-H. YOUNG y C. S. CHANG: “Stress-strain relationship for granular materials based on the hypothesis of
best fit”, International Journal of Solids and Structures, 34(31-32): 4087- 4100, 1997.
LÓPEZ, E.; M. HERRERA; O. GONZALEZ; E. TIJSKENS y H. RAMON: “Determination of basics mechanical properties in a tropical
clay soil as a function of dry bulk density and moisture”, Technic Sciences in Agriculture, 21(3): 12-16, 2012.
SHMULEVICH, I.: “State of the art modeling of soil-tillage interaction using discrete element method”, Soil and Tillage Research,
(1): 41-53, 2010.
TIJSKENS, E.; H. RAMON y J. D. BAERDEMAEKER: “Discrete element modelling for process simulation in agriculture”, Journal of
Sound and Vibration, 266 493-514, 2003.