Resumen de Constitutive Models Used in Modeling Mechanical Response of Agricultural Soils

Alain Ariel de la Rosa Andino, Danelys Pérez-Sutil, Yordanka Aguilera-Corrales, Miguel Herrera Suárez, Omar González Cueto, Idalberto Macías Socarrás

• español

  RESUMEN Dada la importancia que tiene conocer la respuesta mecánica del suelo como una de las variables a tener en cuenta en el diseño de los aperos y maquinas capaces de conservar las cualidades físicas del suelo se han desarrollado varios modelos constitutivos que representan al suelo un material no lineal elástico o elastoplástico. El presente trabajo tuvo como objetivo analizar el estado actual de los modelos constitutivos empleados en la modelación de suelos agrícolas. Permitiendo definir cuál de ellos es el más adecuado para simular la respuesta mecánica de suelos agrícolas con textura arcillosa (Oxisol, Inceptisol y Vertisol). En el mismo se analizan críticamente los modelos constitutivos que se emplean en la simulación de la respuesta mecánica de los suelos agrícolas mediante el método de elementos finitos, teniendo en cuenta las propiedades y parámetros de entrada, determinación de estos y su implementación en los softwares para la simulación mediante el método de elementos finitos. Finalmente, se concluye que el modelo Drucker Prager Extendido como el más adecuado para simular la repuesta mecánica de un Oxisol, primando en esta decisión su sencillez, conveniencia a la hora de determinar sus parámetros, exactitud en la estimación de la relación esfuerzo-deformación del suelo, y la inclusión en la mayoría de los software comerciales.

• English

  ABSTRACT Given the importance of knowing the mechanical response of the soil as one of the variables to be taken into account in the design of implements and machines capable of preserving the physical qualities of the soil, several constitutive models have been developed that represent the soil as a non-linear material elastic or elastoplastic. The objective of this paper was to analyze the current state of the constitutive models used in the modeling of agricultural soils in order to define which of them is the most adequate to simulate the mechanical response of agricultural soils with clay texture (Oxisol, Inceptisol and Vertisol). Constitutive models that are used in the simulation of the mechanical response of agricultural soils by means of the finite element method are analyzed critically, taking into account the properties and parameters of input, determination of these and their implementation in the softwares for simulation using the finite element method. Finally, it is concluded that the Drucker Prager Extended model as the most adequate to simulate the mechanical response of an Oxisol, prioritizing in this decision its simplicity, convenience when determining its parameters, accuracy in estimating the stress-strain relationship of the soil , and inclusion in most commercial software.