Simulación del comportamiento mecánico del suelo en la interfaz de la herramienta de labranza del suelo

Autores/as

  • Miguel Herrera Suárez Universidad Central de Las Villas- UCLV
  • Omar González Cueto Universidad Central de Las Villas- UCLV
  • Elvis López Bravo Universidad Central de Las Villas- UCLV
  • Fidel Diego Nava CIIDIR
  • Jaime Ruiz Vega CIIDIR
  • Ciro Enrique Iglesias Coronel Universidad Agraria de La Habana-UNAH

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.redin.18133

Palabras clave:

tierra, implementos, labranza, propiedades mecánicas del suelo, simulación

Resumen

A partir del desarrollo que han alcanzado los medios de computación en las últimas décadas, la aplicación de los métodos numéricos en la simulación de la interacción suelo-herramienta de labranza, ha ganado en aceptación. Como paso previo a la simulación de este fenómeno se hace necesaria la definición de los modelos que predicen con mayor exactitud la respuesta mecánica del suelo. Tomando en cuenta estos aspectos se desarrolla el presente trabajo que tiene como objetivo simular la respuesta mecánica del suelo en la interfase suelo-herramienta de labranza, mediante el método de elemento finito a partir del empleo de un modelo que se basa en criterios friccionales, con la inclusión de la adherencia y el establecimiento de una tensión de deslizamiento límite, como penalidad para restringir el desplazamiento relativo entre ambas superficies. Los modelos fueron implementados en la herramienta computacional ABAQUS Ver 6.4, a partir de lo cual se simuló el deslizamiento del suelo sobre una superficie metálica. Los resultados evidenciaron la validez del modelo implementado para simular la respuesta mecánica del suelo en la interfase suelo-herramienta. Los errores en la predicción del estado tensional oscilaron de 1,45 a 5,45%, para el caso de las deformaciones varió entre 2,22 a 3,57%.

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Biografía del autor/a

Miguel Herrera Suárez, Universidad Central de Las Villas- UCLV

Departamento de Ingeniería Agrícola.

Omar González Cueto, Universidad Central de Las Villas- UCLV

Departamento de Ingeniería Agrícola.

Elvis López Bravo, Universidad Central de Las Villas- UCLV

Departamento de Ingeniería Agrícola.

Ciro Enrique Iglesias Coronel, Universidad Agraria de La Habana-UNAH

Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA).

Citas

R.Young, A. Hanna.”Finite element analysis of plane soil cutting”. J. Terramech. Vol. 14. 1977. pp. 103-125. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-4898(77)90010-6

L. Chi, R. Kushawaha. “Finite element analysis of forces on a plane soil blade”. Canadian Agric. Eng. Vol. 31. 1989. pp. 135-140.

L. Chi, R. Kushawaha. “Three dimensional finite element interactions between soil and a simple tillage tool”. Transactions of the ASAE. Vol. 34. 1991. pp. 3623-3626. DOI: https://doi.org/10.13031/2013.31669

R. Kushawaha, J. Shen. “Finite element analysis of the dynamic interaction between soil and tillage tool”. Transactions of the ASAE. Vol. 37. 1995. pp. 1315-1319. DOI: https://doi.org/10.13031/2013.27953

A. Mouazen, M. Nemenyi. A finite element model of soil loosening by a subsoiler with respect to soil conservation. Memorias del 9th Conference of the International Soil Conservation Organisation. Aug 1996. Bonn, Germany. pp. 549-556.

J. Shen, R. Kushwaha. Soil-machine interactions: A finite element perspective. 1a ed. Ed. Marcel Dekker Inc. New York, USA.1998. pp. 325.

U. Rosa, D. Wulfsoh. “Constitutive model for high speed tillage using narrow tools”. Journal of Terramechanics. Vol. 36. 1999. pp. 221-234. DOI: https://doi.org/10.1016/S0022-4898(99)00006-3

M. Abo, R. Hamilton, J. Boyle. “3D dynamic analysis of soil-tool interaction using the finite element method”. Journal of Terramechanics. Vol. 40. 2003. pp. 51-62. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2003.09.002

N. Abu, R. Reeder. “A non linear 3d finite element analysis of the soil forces acting on a disk plow”. Soil Till. Res. Vol. 74. 2003. pp. 115-124. DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-1987(03)00152-1

M. Abo, R. Hamilton, J. Boyle. “Simulation of soilblade interaction for sandy soil using advanced 3d finite element analysis”. Soil & Tillage Research. Vol. 75. 2004. pp. 61-73. DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-1987(03)00156-9

J. Milton. “Finite element modeling of the interaction of the cutting edge of tillage implements whit soil”. J. Agric. Eng. Res. Vol. 74. 1999. pp. 91-101. DOI: https://doi.org/10.1006/jaer.1999.0440

M. Beeker. Introduction to terrain-vehicle systems. 1a ed. Ed. University of Michigan Press. Ann Arbor, Michigan, US. 1960. pp. 120

G. Clough, J. Duncan. “Finite element analysis of retaining wall behavior”. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. Vol. 97. 1971. pp. 1657- 1673. DOI: https://doi.org/10.1061/JSFEAQ.0001713

C. Desai, H. Siriwardarne. Constitutive laws for engineering materials, with emphasis on geologic materials. 1a ed. Ed. Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs. New Jersey, USA. 1984. pp. 468.

Q. Zhang, V. Puri, H. Manbeck. “Determination of elastoplastic constitutive parameters for wear en masse”. Transactions of the ASAE. Vol. 29. 1986. pp. 1739-1746. DOI: https://doi.org/10.13031/2013.30382

A. Mouazen, M. Nemenyi. “Tillage tool design by finite element method: Part 1. Finite element modeling of soil plastic behavior”. J. Agric. Eng. Res. Vol. 72. 1999. pp. 37-51. DOI: https://doi.org/10.1006/jaer.1998.0343

S. Karlsson. “Soil triaxial compression”. Abaqus benchmark manual. 6.4. ed. Ed. Pawtucket. Providence, USA. 2004. pp. 35.

S. Karlsson. Abaqus theory manual. 6.4. ed. Ed. Pawtucket. Providence, USA. 2004. pp. 76.

M. Herrera, C. Iglesias, O. Gonzalez, E. López, A. Sánchez. “Propiedades mecánicas de un rhodic ferralsol requeridas para la simulación de la interacción suelo implemento de labranza mediante el método de elementos finitos: Parte I”. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias. Vol. 17. 2008. pp. 31-37.

M. Herrera, C. Iglesias, O. Gonzalez, E. López, A. Sánchez. “Propiedades mecánicas de un rhodic ferralsol requeridas para la simulación de la interacción suelo implemento de labranza mediante el método de elementos finitos:Parte II. Interfase suelo-herramienta”. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias. Vol. 17. 2008. pp. 50-54.

V. Berberena, D. Izada. Estadística. 1a ed. Ed. CIMNE. Barcelona, España. 2006. pp. 350.

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Publicado

2014-01-17

Cómo citar

Herrera Suárez, M., González Cueto, O., López Bravo, E., Nava, F. D., Ruiz Vega, J., & Iglesias Coronel, C. E. (2014). Simulación del comportamiento mecánico del suelo en la interfaz de la herramienta de labranza del suelo. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (69), 79–88. https://doi.org/10.17533/udea.redin.18133

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