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Título : Estudio micro-mecánico estadístico de la respuesta estructural en la descarga de ensambles granulares almacenados en silos.
Autor : Altamirano Sánchez, Juan Carlos
Ávila Gordón, Jonathan Leonardo
Palabras clave : Mecánica
Granulación
Estadísticos
Fecha de publicación : 26-ene-2015
Editorial : Quito : EPN, 2015.
Resumen : Resumen .- Material granular es un término general que describe a ensambles formados por pequeñas partículas como granos, cereales, piedras o arena. El estudio de este tipo de materiales es importante en muchas disciplinas como la ingeniería, la biología, la geología, ciencias de los materiales y la física, sin embargo, su comportamiento complejo sigue siendo un tema de investigación. En este contexto, el flujo granular en silos juega un papel importante en los procesos productivos, pero la interacción entre la estructura del silo (es decir, la geometría y materiales) y las partículas, no está bien entendida. Este trabajo contribuye a la comprensión de los fenómenos que rigen el comportamiento del flujo de material granular durante la descarga de silos. Experimentos numéricos basados en el Método del Elemento Discreto (DEM) son ejecutados y se hace uso de la micro-mecánica estadística para el análisis de los resultados con el fin de inferir la influencia de las propiedades geométricas, físicas y mecánicas de los conglomerados de partículas almacenados en un silo de fondo plano en la aparición de atascos y variaciones de velocidad de descarga de las partículas. Se generaron numéricamente ensambles granulares dentro de una estructura cilíndrica. Las propiedades mecánicas de las partículas (es decir, módulo de Young y coeficiente de Poisson) fueron variadas teniendo en cuenta su coeficiente de variación estadística. El objetivo fue evaluar la probabilidad de atascamiento del silo mediante el uso del concepto probabilístico conocido como First Order Second Moment. Estos resultados arrojan respuestas necesarias en la mecánica y la física de los medios granulares y también en la incertidumbre existente entre las propiedades de los materiales utilizados como elementos en las simulaciones DEM. Abstract.- Granular material is a general term that describes assemblies made up of small particles like cereal grains, rocks or sand. The study of this kind of materials is important in many disciplines such as engineering, biology, geology, material sciences and physics, however its complex behaviour is still a topic of research. In this context, granular flow in silos plays an important role in productive processes, but the interaction between silo’s structure (i.e. geometry and material) and particles is not well understood. This paper contributes in the understanding of the phenomena that governs the behaviour of granular material flow during silo’s discharge. Numerical experiments based on the Discrete Element Method (DEM) are implemented and micro-mechanical statistics are used for the analysis of results in order to infer the influence of geometrical, physical and mechanical properties of particle conglomerates stored in a flat-bottomed silo in the occurrence of jamming and rate of particle discharge. Granular assemblies were numerically generated inside a cylindrical structure. The mechanical properties of the particles (i.e. Young Modulus and Poisson Coefficient) were varied taking into account its statistical coefficient of variation. The aim was to evaluate the probability of silo’s jamming by using concepts of the probabilistic method First Order Second Moment. These results shed much-needed light onto the mechanics and physics of granular media and also in the existing uncertainty about the material properties used as an input in DEM simulations.
Descripción : 141 hojas : ilustraciones, 21 x 29 cm + CD-ROM 6063
URI : http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/9109
Aparece en las colecciones: Tesis Mecánica (IM)

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