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Título : Modelo sólido-poroso para reproducir las curvas características de los suelos
Autor : Arroyo Chávez, Hiram
Palabras clave : Succión
Modelo poroso
Suelos no saturados
Suction
Porous model
Unsaturated soils
Fecha de publicación : ene-2012
Citación : RI000129;
Resumen : Las curvas características suelo-agua representan la relación entre la humedad del suelo y la succión al interior de los mismos. Esta última se presenta en suelos como una variable de estado para describir las características esfuerzo-deformación de los suelos y por lo tanto es indispensable para entender el comportamiento de estos materiales. A pesar de su importancia, la relación succión-humedad no es única y depende de la trayectoria de humedecimiento y/o secado de los suelos. En este trabajo de tesis se presentan los resultados de un modelo sólido-poroso de carácter computacional que modela la estructura interna de los suelos y simula en ella los fenómenos de humedecimiento y secado, lo que permite evaluar los grados de saturación así como la succión en los suelos no saturados para cualquier trayectoria de secado- humedecimiento. Estos resultados teóricos se comparan con las curvas características experimentales frontera, así como con las derivadas de ciclos histeréticos de secado-humedecimiento de un conjunto de materiales arenosos. Las comparaciones muestran que el modelo poroso propuesto aquí puede ser utilizado para reproducir las curvas características experimentales de los suelos. El modelo es implementado en ambiente ANSYS (2009) y se conforma de 40 subrutinas escritas en lenguaje APDL (fortran modificado). El tiempo de espera en la solución de un problema es variable y depende del número de elementos requeridos para reproducir la estructura interna de los suelos.
Descripción : The Soil-Water characteristic curves are the relationship between soil moisture and soil suction. The latter occur in soils as a state variable to describe the stress-strain characteristics of soils and therefore it is essential to understand the behavior of these materials. Despite its importance, the suction-moisture relationship is not unique and depends on wetting and/or drying paths of soils The results of a computational solid-porous model which reproduces internal structures of soils and therefore simulates the wetting and drying of soils are presented herein. This allows the model to evaluate the saturation degrees as well as soil suction in unsaturated soils for any wetting-drying path. These theoretical results are compared with experimental boundary characteristic curves as well as with experimental scanning curves of a set of granular materials. The comparisons show that the porous model presented herein can be used to reproduce the soil-water characteristic curves of soils. The model is implemented in ANSYS (2009) and is made of about 40 subroutines which were written in APDL (ANSYS Parametric Design Language, which is a modified version of Fortran Language). The elapsed time at the end of each simulation is variable and it depends on the number of elements required to reproduce the internal soil structure.
URI : http://hdl.handle.net/123456789/784
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