Trabajo de grado - Pregrado
Análisis del efecto de la forma y el tamaño de las partículas en el colapso de una columna granular
Fecha
2022Registro en:
instname:Universidad de los Andes
reponame:Repositorio Institucional Séneca
Autor
Cabrales Durán, Valentina
Institución
Resumen
El análisis de la movilidad y dinámica del colapso de una columna granular es un tema de investigación de gran relevancia. Lo anterior, debido a que con frecuencia fenómenos naturales con un alto poder destructivo (ej: deslizamientos, avalanchas, flujo de escombros), involucran flujos de grandes volúmenes de material granular. De igual manera, en términos de ingeniería civil, es importante estimar la estabilidad mecánica de las columnas granulares y así evitar afectaciones a estructuras o asentamientos humanos. Por esta razón, en el presente estudio se analizó, desde la implementación de un montaje planar, el efecto de la forma y el tamaño de las partículas en el colapso de una columna granular en un escenario seco. Donde se exploró la movilidad del colapso y la dinámica de flujo con relaciones de aspecto entre 0.5 ? a ? 2.5, para cinco tipos de partículas diferentes. En cada ensayo realizado se midió la geometría final del depósito y se comparó con estudios previos, encontrando similitudes en la tendencia observada. Lo cual, permitió concluir que las partículas convexas generan una mayor distancia de recorrido (runout) en comparación con las partículas no convexas. Además, se puede afirmar que la movilidad de las partículas mejora para aquellas que poseen una mayor masa. The analysis of the mobility and collapse dynamics of granular columns is a highly relevant research topic. This is due to the fact that natural phenomena with a high destructive impact energy (e.g. landslides, avalanches, debris flows) often involve flows of large volumes of granular material. Likewise, in the field of civil engineering, it is important to estimate the mechanical stability of granular columns and thus avoid damages to engineering structures or human settlements. In consequence, this research explores the effect of particle shape and size in the granular column collapse for a dry scenario, with the use of a planar configuration. The mobility and collapse dynamics of granular columns were explored with aspect ratios (a) between 0.5 ? a ? 2.5, for five different particle types. In each test carried out, the final geometry of the deposit was measured and compared with previous studies, finding similarities in the observed trend. Therefore, it concludes that convex particles generate a greater runout compared to non-convex particles. In addition, it can be stated that the mobility of the particles improves for those that have a greater mass.