[pt] Apresenta-se neste trabalho uma ferramenta numérica
programada que
permite a simulação bidimensional de corridas de detritos
usando o Método de
Elementos Discretos (DEM) desenvolvido por Cundall em
1979, cuja
metodologia resolve as equações do movimento
simultaneamente de cada
elemento mediante a técnica numérica de Relaxação Dinâmica
(MRD) por se
tratar de um problema transiente. Esta metologia parte da
existência do
programa SAND desenvolvido na PUC (2002) para uma
simulação da produção
de areia em poços de petróleo sob fluxo bifásico. Dois
aspectos novos
incorporados neste tipo de análise são a representação
gráfica de anteparos
mediante segmentação de curvas spline cúbicas e o uso da
metodologia de
Munjiza na detecção de contatos com os propósitos de
implementar o uso de
paramentos irregulares próximos à curva real do terreno e
diminuir o tempo de
execusão do programa, respectivamente. Com diversos
exemplos de
paramentos e variando os parâmetros de entrada do modelo
numérico é
avaliada a idoneidade da ferramenta criada para simular os
principais
mecanismos físicos característicos do movimento deste tipo
de fenômeno. Além
disso, são descritas em detalhe as principais feições e
terminologias usadas na
classificação e identificação das corridas de detritos e
fenômenos similares, pois
estas são usualmente confundidas nas literaturas
existentes e entre os
profissionais das áreas da Geologia, Geografia e Geotecnia. / [en] A programed numerical tool that allows two-dimensional
simulation of
debris flows is presented in this dissertation. Cundall´s
Distinct Element Method
(DEM) is used to this purpose, which was developed in
1979. Following this
methodology, motion equations are simultaneilly solved by
the numerical method
of Dynamic Relaxation (MRD) for each distinct particle.
This method is used in
order to the transient behavior of this particular
problem. The numerical modeling
is based on the SAND program, developed at PUC (2002) for
a numerical
application on sand production for petroleum extraction
process considering
biphasic flow motion. Two new features incorporated in
this kind of analyses are
the graphical representation of walls with cubic spline
curves segmentation and
the implementation of the Munjiza´s method for contact
detection. They attemp to
implement irregular curves that are closely to represent
real sliding surface and to
decrease the total program executation time respectively.
The idoneousness of
the programed numerical tool for the representation of the
most caracteristic
phisical mechanisms of these kind of flows is tested using
several curves
configurations as variation on the inicial parametrics
values of the numerical
model. Moreover, main features and associated
terminologies for identification
and classification of debris flows and similar events are
largely described here
because of the usual confusion in the use of them within
scientific literatures and
professional communications between technician of Geology,
Geography and
Geotechnical Engineering. / [es] En este trabajo se disponibiliza una herramienta numérica
para la
simulación bidimensional de flujos de detritos usando el
Método de Elementos
Discretos (DEM) creado por Cundall en 1979, donde las
ecuaciones del
movimiento para cada elemento son resueltas
simultáneamente con la técnica
numérica de Relajación Dinámica (MRD) debido al
comportamiento transiente
del fenómeno. La herramienta se basa en el programa SAND
desarrollado en la
PUC (2002) para la simulación de producción de arena en la
extracción de
petróleo en pozos considerando condiciones de flujo
bifásico. Dos nuevos
aspectos se introducen en este tipo de análises: la
representación gráfica de
paredes mediante la segmentación de curvas splina cúbicas
y el uso de la
metodologia de Munjiza en la detección de contactos. Ambos
son
implementados con la intención de hacer uso de paredes
irregulares próximas a
la forma real de la curva del terreno y de disminuir el
tiempo de ejecución del
programa respectivamente. Mediante varios ejemplos con
diferentes superficies
y con variación en los valores de los parámetros de
entrada del modelo numérico
fue posible evaluar la idoneidad de la herramienta aquí
creada para simular los
principales mecanismos físicos característicos del
movimiento de este tipo de
fenómenos. Además, se describen detalladamente las
principales características
e terminologías utilizadas en la identificación y
clasificación de los flujos de
detritos y fenómenos similares, pues estos son motivos de
confusión en la
literatura existente y entre los profesionales de las
ramas de Geología, Geografía
y Geotecnia.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:9383 |
| Date | 13 December 2006 |
| Creators | LUIS ALONSO SALAS ALVARADO |
| Contributors | EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Spanish |
| Type | TEXTO |
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