Modelamiento Matematico Del Comportamiento De Una Arcilla Sometida A Una Carga De Compresion Por Medio De Su Curva Esfuerzo-Deformacion.

MODELAMIENTO MATEMATICO DEL COMPORTAMIENTO DE UNA ARCILLA SOMETIDA A UNA CARGA DE COMPRESION POR MEDIO DE SU CURVA ESFUERZO-DEFORMACION.

ANDRÉS ALBÁN PAZ.
Universidad Politécnica del Ejército, Quito, Ecuador

RESUMEN
Con el presente trabajo se destaca la obtención de un modelo aproximado al comportamiento de arcillas a las que se las sometió a una fuerza de compresión, esto con resultadosobtenidos en la Universidad Nacional de Colombia (sede Medellín) al cual aremos referencia por medio del artículo adjunto . Después de analizar las gráficas de esfuerzo-deformación de las arcillas se procedió a obtener mediante sus analogías mecánicas un diagrama de bloques con elementos básicos ya estudiados en el análisis de las leyes Newtonianas.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad esmuy importante poder tener una idea del comportamiento de diferentes materiales bajo cargas exteriores, esto se puede lograr mediante ensayos varios del material a trabajar pero aun mas importante es obtener una expresión con la cual podamos caracterizar ese comportamiento y guiarnos para la predicción de ciertos fenómenos que puede ocurrir con productos elaborados con el material.
En el estudioparticular de arcillas tenemos que tomar en cuenta la plasticidad característica de este material ya que se define a esta plasticidad como la capacidad de deformación inelástica, que en las arcillas es una propiedad prioritaria.
Se evidencia un fuerte incremento de la plasticidad en pastas por el aumento de cantidades de arcilla por que se debería realizar un estudio minucioso del comportamientode estas pastas con arcilla y obtener propiedades mecánicas de su comportamiento.
Unos de las principales dificultades para la modelación matemática de pastas radica en aislar variables individuales como clásicamente se hace en la investigación. En este sentido con conceptos de reología clásica y nuevas formas de formulación de modelos matemáticos, se puede emprender una aproximación inicialde la combinación de parámetros para el estudio de los comportamientos mecánicos de las suspensiones.
1. CUERPOS TEÓRICOS Y ANALOGÍAS MECÁNICAS
La deformación dúctil puede dividirse en deformación elástica y deformación permanente esta ultima a su vez en elástica y viscosa. Las clases de deformación elástica, viscosa y plástica son tipos de comportamiento de los cuerpos ante los esfuerzos, quese pueden considerar como puros o ideales.

Cada tipo de deformación puede compararse o tener un equivalente mecánico a partir de esa comparación, establecer ecuaciones que relacionen en cada caso el esfuerzo aplicado con la deformación obtenida.
Las ecuaciones que relacionan el esfuerzo y la deformación para un determinado material en unas condiciones dadas se denominan ecuacionesconstitutivas o modelos reológicos. La reología es el estudio de la deformación y el flujo de la materia.

1.1. Comportamiento elástico, es aquel en el cual existe una relación lineal, es decir, de proporcionalidad directa, entre el esfuerzo aplicado y la deformación obtenida y, además, la respuesta es instantánea. Un cuerpo perfectamente elástico que se deformase una cierta cantidad al serle aplicadoun esfuerzo, se deformaría exactamente el doble al serle aplicado un esfuerzo doble del anterior. Además, la deformación se alcanzaría instantáneamente en cada caso. Si el esfuerzo dejase de aplicarse, la deformación desaparecería, recuperando de nuevo el cuerpo su forma original.

El elemento mecánico que se vería identificado con este comportamiento es el equivalente a un resorte ideal(Figura 1). La ecuación para este caso sería:

σ=E∙e
Donde σ = esfuerzo aplicado
E = constante de proporcionalidad
característico de cada material.
e = deformación del cuerpo.
Equivalencia mecánica del comportamiento elástico de un material. (Tema 3- Reología, comportamiento mecánico de las rocas)
La pendiente de esta recta la cual es interpretada de manera diferencial con...