Simulación del comportamiento dinámico del fenómeno de remoción de masas para flujos rápidos utilizando el método de los elementos discretos

Abstract

Los deslizamientos de tierra han sido siempre un problema que afecta a la sociedad, ocasionando pérdidas tanto materiales como humanas, por lo que se hace necesario encontrar mejores estrategias para predecir y medir su poder destructivo. Esta investigación se centra en medir el alcance y velocidad de una masa deslizante de material desagregado a través de simulaciones numéricas, con el fin de dejar las bases para futuras investigaciones que puedan ayudar a mitigar las pérdidas producidas a corto y mediano plazo por el fenómeno de remoción de masas. En este documento se muestra la implementación del Método de Elementos Discretos (Discrete Element Method, DEM), un método numérico usado en el estudio de medios discontinuos, para investigar el comportamiento dinámico de las partículas de tierra de un deslizamiento. El propósito principal es simular, a través de un software libre, un deslizamiento de partículas, calibrándolo con los datos obtenidos de una campaña experimental de un canal de flujo denominado Collaptes V1.0, desarrollado por el grupo de investigación de la UIS: INME. Se logró a través del software ESyS-Particle una simulación del comportamiento dinámico del fenómeno de remoción de masas, obteniendo las variables de desplazamiento y velocidad a lo largo de todo su recorrido, calibrando la simulación de forma cualitativa, modificando los parámetros de repulsión elástica y resistencia del medio. Además se logró estimar la fuerza promedio que tiene cada una de las partículas a lo largo de su trayectoria.