Simulación de Pruebas de Caída de Rocas a Escala Completa con un Modelo de Fragmentación
Autores: Matas, Gerard; Lantada, Nieves; Corominas, Jordi; Gili, Josep; Ruiz-Carulla, Roger; Prades, Albert
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, presentamos la versión mejorada de RockGIS, un programa estocástico para la simulación numérica de caídas de rocas y su fragmentación, basado en un modelo fractal. El código ha sido mejorado para tener en cuenta una variedad de escenarios de fragmentación, dependiendo de las condiciones de impacto. En la simulación, los parámetros del modelo de fragmentación fractal que definen los tamaños de los fragmentos generados se calcularon en cada impacto de acuerdo con las condiciones cinemáticas. El rendimiento del código mejorado fue verificado y validado mediante pruebas de caídas de rocas a escala real realizadas en una cantera. Las pruebas consistieron en la liberación de 21 bloques de piedra caliza. Para cada liberación, se midieron a mano el tamaño y la distribución espacial de los fragmentos generados por los impactos, así como a partir de ortofotos tomadas mediante vuelos de drones. Las trayectorias de los bloques y los fragmentos resultantes fueron simuladas con el código y calibradas tanto con la distribución de volumen como con las distancias de desplazamiento de los fragmentos. Finalmente, dado que todos los parámetros relevantes de la caída de rocas involucrados se vieron afectados por una fuerte incertidumbre y variabilidad espacial, se llevó a cabo un análisis paramétrico que se discute.
Descripción
En este artículo, presentamos la versión mejorada de RockGIS, un programa estocástico para la simulación numérica de caídas de rocas y su fragmentación, basado en un modelo fractal. El código ha sido mejorado para tener en cuenta una variedad de escenarios de fragmentación, dependiendo de las condiciones de impacto. En la simulación, los parámetros del modelo de fragmentación fractal que definen los tamaños de los fragmentos generados se calcularon en cada impacto de acuerdo con las condiciones cinemáticas. El rendimiento del código mejorado fue verificado y validado mediante pruebas de caídas de rocas a escala real realizadas en una cantera. Las pruebas consistieron en la liberación de 21 bloques de piedra caliza. Para cada liberación, se midieron a mano el tamaño y la distribución espacial de los fragmentos generados por los impactos, así como a partir de ortofotos tomadas mediante vuelos de drones. Las trayectorias de los bloques y los fragmentos resultantes fueron simuladas con el código y calibradas tanto con la distribución de volumen como con las distancias de desplazamiento de los fragmentos. Finalmente, dado que todos los parámetros relevantes de la caída de rocas involucrados se vieron afectados por una fuerte incertidumbre y variabilidad espacial, se llevó a cabo un análisis paramétrico que se discute.