[pt] A modelagem dos tecidos, assim como sua representação visual, tem sido objeto de estudos diversos ao longo dos últimos anos. Uma importante abordagem que serve como ponto de partida é efetuada por Mansfield (10-12), que utiliza a teoria dos campos de tensão aplicando-a ao estudo de membranas perfeitamente flexíveis. O trabalho aqui apresentado, considera os tecidos como membranas inextensíveis com rigidez à flexão muito baixa. Com alguma restrições, a teoria dos campos de tensão é usada para modelas o comportamento de tecidos retangulares suspensos verticalmente. A equação diferencial das linhas de tensão fornece os deslocamentos e o perfil das dobras que ocorrem no tecido no estado pré-flambado. Posteriormente é feita a análise tridimensional dos deslocamentos, com o qual se consegue incluir o estado pós-flambado dos tecidos. É apresentado um sistema de equações que, resolvido iterativamente através de métodos numéricos simples, fornece as variáveis básicas do tecido: número de dobras (n), relação entre a amplitude das dobras do tecido (Q), e o deslocamento máximo na direção z (zmax). Com a implementação e teste desta metodologia completa-se o ciclo de pesquisas. É conseguida uma representação onde as características de maleabilidade, caimento e número de dobras do tecido são modeladas, levando-se em consideração as suas características físicas (peso, elasticidade, etc.). / [en] The modelling of clothes and its visual representation have been the subject of much research in the last years. An important approach that represents a first step for reaching this purpose was given by Mansfield (10-12), who uses the tension field theory applied to perfectly flexible membranes. The present works regards clothes as inextensible membranes with extremely low stiffness flexure. After establishing some restrictions, the tension field theory is used for modelling the behaviour of vertically suspended rectangular fabrics. The differential equations of tension lines gives the displacement and the outline of the wrinkles occuring in the pre-wrinkling state. Later, a tridimensional analysis of displacements is made, which allows the representation of the post-wrinkling state of clothes. It is presented a system of equations which is iteratively solved by means of simple numerical methods and supplies the basic variables of clothes: number of wrinkles (n), ratio between amplitudes of wrinkles (Q), and the maximum displacement in z direction (zmax). The implementation and test of this methodology complete the research cycle. Thus, it is possible to obtain cloth characteristics such as malleability, draping and number of wrinkles, based upon its physical characteristics (elasticity, weight, etc.).

Los taludes recién construidos presentan un aspecto adecuado y una superficie regular y estable, pero por diversos agentes se erosionan rápidamente. Una técnica a utilizar para la estabilización y control de la erosión es el empleo de mallas arriostradas al terreno mediante anclajes. Esto facilita la revegetación, la integración paisajística y un bajo impacto medioambiental. Los resultados han sido dos modelos físico-matemáticos para el diseño de dos sistemas flexibles antierosión y de estabilización superficial de desmontes. En el primero, la membrana se encuentra arriostrada a la ladera mediante anclajes en líneas horizontales y al tresbolillo (Modelo Puntual). En el segundo, la malla transmite esfuerzos a elementos de arriostre y estos a la cabeza de los anclajes (Modelo Bidireccional). Para validar los modelos, se diseñaron tres instalaciones para las membranas flexibles, objeto de patente. Para este tipo de sistemas está indicado el uso de membranas flexibles anisótropas. Estos sistemas evitan la erosión del talud, recogen presiones ejercidas por este y las transmiten a la parte estable del anclaje. / Newly built slopes show a good aspect and a regular and stable surface, but for different agents quickly erode. One technique to use for the stabilization and control of erosion is the use of meshes braced to the ground through anchors. This facilitates revegetation, landscape integration, and a low environmental impact. The resuls of the study are two physical-mathematic models for the design of two flexible anti-erosion systems and for the excavation surface stabilization. In the first, the mesh is braced to the slope through anchors in horizontal lines and staggered (Punctual Model). In the second, the mesh transmits stresses to bracing elements and these to the anchors heads (Bidirectional Model). To validate the models, three installations for the flexible membranes were designed, the object of patents. For this type of systems, the use of flexible anisotropic membranes is indicated. These systems avoid slope erosion, gather the pressures exerted by it and transmit them to the anchor stable part.

Los sistemas flexibles de alta resistencia anclados al terreno son una de las distintas técnicas existentes para la estabilización de taludes, ya sean de roca o de suelos. Están constituidos por una membrana (red de cables o malla de alambre) sujeta al terreno mediante placas de anclaje, cables de refuerzo y bulones. En la mayor parte de los modelos de cálculo existentes se supone un comportamiento activo del sistema, es decir, que evita que se produzcan deslizamientos a través de una supuesta pretensión del sistema y convexidad del terreno. El sistema ejercería una presión normal al terreno que incrementa la tensión tangencial en la superficie potencial de deslizamiento evitando que se alcance la rotura del terreno. En esta tesis se han medido las fuerzas en distintos componentes del sistema desde el momento de la instalación, y se ha comprobado que la pretensión es muy reducida. Por otro lado, la supuesta convexidad del terreno raramente tiene lugar. Todo esto conduce a demostrar la hipótesis de comportamiento pasivo del sistema, es decir, que éste contiene a la masa inestable una vez que se ha producido la rotura. Es por ello que se ha considerado el desarrollar un nueva metodología de cálculo basada en un comportamiento pasivo. La nueva metodología consiste en realizar una simulación numérica dinámica en 2D de la interacción sistema flexible - masa inestable – talud estable. Partiendo de las dimensiones de un círculo de rotura en suelos o una cuña en roca, se deja caer la masa inestable con la fuerza de la gravedad. En su caída, la masa inestable deformará a la membrana, cables de refuerzo y bulones desarrollándose en ellos tensiones que deberán considerarse para su correcto dimensionamiento. En el caso particular de los taludes de suelos, se ha recurrido a la modelización de la masa inestable mediante la discretización por puntos SPH (Smooth Particle Hydrodynamics). / Highly resistant flexible systems anchored to the ground are among the techniques for slope stabilisation, either soil or rock. The system is formed by a membrane (cable net or wire mesh) tightened to the ground through spike plates, reinforcement cables and bolts. In the majority of the existing design models, an active behaviour of the system is considered; which means, that it is able to avoid ground sliding through a pretension of the system and the convexity of the slope surface. The system would exert a normal pressure over the ground that increases the shear stress in the potential slip surface avoiding that failure takes place. In this thesis, forces on different system components have been measured, finding that the pretension force is very low. On the other hand, the supposed ground convexity rarely exists. All this demonstrates that actual system behaviour is passive; which means that it is able to contain the unstable mass once the failure has already occurred. Therefore, a new design methodology based on a passive behaviour has been developed. The new methodology consists in performing a dynamic numerical simulation in 2D of the interaction flexible system – unstable mass – stable slope. Starting from specific known dimensions of slip circle in soils or a wedge in rocks, unstable mass falls only under the action of gravity. During its falling, the unstable mass deforms the membrane, reinforcement cables and bolts. Maximum stresses developed in these components should be considered for their design. In the particular case of soil slopes, unstable mass has been discretised with the mesh free method SPH (Smooth Particle Hydrodynamics).