1,721,007 research outputs found
Analysis of the superficial movements of the area of Súria by means of Differential Radar Interferometry (DInSAR)
No full textEn aquesta tesina es realitza un estudi de moviments superficials mitjançant la tècnica
d’interferometria radar (DInSAR) a la zona del poble de Súria. És una àrea on la
possibilitat d’observar deformacions del terreny és gran, degut a que hi ha una
explotació minera associada a un dom salí. L’objectiu és estudiar les característiques,
magnitud i causes d’aquests moviments.
Per una banda, s’ha realitzat una síntesi geològica completa de l’àrea d’estudi i s’han
traçat 4 nous perfils geològics per tal de conèixer la geometria del dom salí i la
profunditat de la sal. Per altra banda s’ha aplicat la tècnica DInSAR a un total de 50
imatges SLC, enregistrades entre 1995 i 2007. Amb elles s’han generat 120
interferogrames, el processat dels quals ens ha permès obtenir mapes de velocitat
vertical de la zona d’estudi. Paral·lelament s’han situat les diferents zones d’explotació
i s’ha fet una síntesi de la història minera de Súria. Com a resultat de tot aquest treball
s’han observat tres comportaments diferents en relació als moviments:
En primer lloc s’ha detectat una zona afectada per col·lapses bruscs del terreny, de
l’ordre de metres. Aquests són provocats per la dissolució de materials solubles del
subsòl. Els materials afectats són els de la cobertora, coincidint amb una zona de falla,
o bé la carnal·lita de les capes superiors del dom
Solving hydro-mechanical problems with the material point method
Full text linkThis paper presents the ongoing work aimed at developing the material point method (MPM) to solve geomechanical problems. Although MPM is usually classified as a mesh-free method, it might rather be classified as a method in between the well-known finite element method (FEM) and true particle-based methods. MPM uses two different discretizations. One is the Lagrangian discretization and the other one is the Eulerian mesh. The advantages of both frames are exploited by mapping the appropriate data between them. The problem of mesh distortion, found with the Lagrangian FEM is eliminated. MPM proved to be a powerful tool for the simulation of large deformation problems, especially those involving complex geometries and contact boundaries. An important issue of this work is the coupling of hydraulic and mechanical aspects. Results in the context of a few idealized geotechnical problems are presented in this work in order to test the presented formulation.Postprint (published version
Analysis of the superficial movements of the area of Súria by means of Differential Radar Interferometry (DInSAR)
No full textEn aquesta tesina es realitza un estudi de moviments superficials mitjançant la tècnica
d’interferometria radar (DInSAR) a la zona del poble de Súria. És una àrea on la
possibilitat d’observar deformacions del terreny és gran, degut a que hi ha una
explotació minera associada a un dom salí. L’objectiu és estudiar les característiques,
magnitud i causes d’aquests moviments.
Per una banda, s’ha realitzat una síntesi geològica completa de l’àrea d’estudi i s’han
traçat 4 nous perfils geològics per tal de conèixer la geometria del dom salí i la
profunditat de la sal. Per altra banda s’ha aplicat la tècnica DInSAR a un total de 50
imatges SLC, enregistrades entre 1995 i 2007. Amb elles s’han generat 120
interferogrames, el processat dels quals ens ha permès obtenir mapes de velocitat
vertical de la zona d’estudi. Paral·lelament s’han situat les diferents zones d’explotació
i s’ha fet una síntesi de la història minera de Súria. Com a resultat de tot aquest treball
s’han observat tres comportaments diferents en relació als moviments:
En primer lloc s’ha detectat una zona afectada per col·lapses bruscs del terreny, de
l’ordre de metres. Aquests són provocats per la dissolució de materials solubles del
subsòl. Els materials afectats són els de la cobertora, coincidint amb una zona de falla,
o bé la carnal·lita de les capes superiors del dom
MPM modelling of landslides in brittle and unsaturated soils
Full text linkPremi Extraordinari de Doctorat 2017 (promoció del curs 2014-2015). Àmbit d'Enginyeria CivilLandslides and slope instabilities represent one of the most important problems in geotechnics causing significant damages around the world every year. Understanding the mechanics of the whole process is of particular importance for risk assessment. First, it is important to determine what areas may be susceptible to landsliding. In addition, it is essential to estimate the travelled distance and the velocity of the unstable mass in order to prevent severe damage. The need to develop solution schemes capable of simulating failure initiation as well as post-failure dynamics is also required in most geotechnical analyses. For instance the design of dams, tunnels, pipes, foundations or embankments.
The prediction of such catastrophic episodes presents several challenges due to the complexities of real soil behaviour. In addition, the consideration of the coupled behaviour of soil and pore fluids is essential by means coupled hydromechanical formulations. Traditional geotechnical analysis, such as Limit Equilibrium Methods (LEM), and the well-known standard lagrangian Finite Element Methods (FEM) are very useful to study the failure initiation, but they provide limited information on the post-failure behaviour. In order to overcome such difficulties, modern numerical approaches are being developed. This is the case of the Material Point Method (MPM), which offers an interesting alternative. MPM discretises the media into a set of lagrangian material points which move attached to the material carrying the soil properties. Governing equations are solved incrementally at the nodes of a computational grid that remains fixed through the calculation. This dual description of the media prevents mesh distortion problems.
This Thesis focusses on studying brittle failures and slope instabilities, from static conditions to run-out. Relevant aspects for the interpretation of landslides are described: the development of progressive failure mechanism, the role played by internal shearing in compound slides, and the effect of brittleness on the onset of failure and run-out.
Different slope instabilities are presented. First, the Selborne slope experiment is simulated. This case, well identified with laboratory data, has been an opportunity to perform a validation of the MPM formulation. A simplified geometry of the Vajont landslide is also analysed in a second modelling. It has shown that a kinematically admissible failure mechanism requires internal shearing of the mobilised mass controlled by the geometry of the basal sliding surface. In addition, by means of a parametric study varying peak and residual strength, run-out is found to be directly related with brittleness index.
Finally, a step forward in the application of MPM to multi-phase problems in porous media has been achieved. In order to simulate the behaviour of unsaturated materials, MPM has been extended by means a coupled 3-phase 1-point MPM formulation. In this way, the interaction of three different phases (solid liquid and gas) is taken into account within each material point. This approach is validated by means the modelling of an infiltration problem. Finally, an embankment slope instability induced by heavy rain has been simulated.
Two constitutive models are used in the applications: a brittle model with strain softening for saturated soils, and a Mohr-Coulomb elastoplastic model formulated in terms of net stress and suction.Les esllavissades representen un dels problemes més destacats en el camp de la geotècnia ja que cada any causen danys importants arreu. La comprensió de la mecànica de tot el procés és de particular importància en l'avaluació de riscos. En primer lloc, és important determinar quines zones poden ser susceptibles a lliscaments o inestabilitats. A més a més, també és essencial estimar la velocitat i la distància recorreguda per la massa inestable. El desenvolupament de tècniques numèriques capaces de simular de forma unificada des de l'inici de la trencada fins a l'estabilització final són claus en problemes d'estabilitat de talussos però també en altres anàlisis geotècnics. Per exemple, en el disseny de preses, túnels, canonades, fonamentacions o terraplens. La predicció d'aquest tipus d'episodis catastròfics presenta diversos reptes a causa de la complexitat del comportament real del sòl. A més, la implementació de formulacions hidro-mecàniques és vital per tal de tenir en compte l'efecte de fluids (líquid i/o gas) dins la matriu porosa del sòl. Els anàlisis geotècnics tradicionals, com ara els mètodes d'equilibri límit (MEL) i la formulació clàssica del mètode dels elements finits (MEF) són molt útils per estudiar l'inici de la trencada, però proporcionen informació molt limitada de la posttrencada i del comportament de la massa mobilitzada. Actualment, s'estan desenvolupant mètodes numèrics capaços de simular de forma unificada tot el procés (trencada i posttrencada), com per exemple el Mètode del Punt Material (MPM) que ofereix una alternativa interessant. El MPM discretitza el medi continu mitjançant un conjunt de punts lagrangians que es mouen units al material (punts materials) i transporten les propietats d'aquest. Per altra banda, les equacions de govern es resolen de forma incremental als nodes d'una malla computacional que roman fix durant tot el càlcul. Aquesta doble discretització evita els problemes de distorsió de malla típics en el MEF. Aquesta tesi es centra en la simulació d'esllavissades i inestabilitats de talussos, analitzant les condicions estàtiques inicials, la formació de la trencada i el comportament post-trencada. Es descriuen diferents aspectes rellevants per a la interpretació de les esllavissades: el mecanisme de trencada progressiva, el paper exercit per la degradació interna del material i l'efecte de la fragilitat del material en la trencada i en el desplaçament final. Es presenten diferents casos. En primer lloc, es simula l'experiment de Selborne. Aquest cas, ben identificat mitjançant dades de laboratori, ha estat una oportunitat per dur a terme una validació de la formulació MPM. Una geometria simplificada de l'esllavissada de Vajont també s'analitza en un segon model. S'ha demostrat que un mecanisme de trencada cinemàticament admissible requereix el cisallament i la degradació interna de la massa mobilitzada depenent de la geometria de la superfície basal de lliscament. A més, per mitjà d'un estudi paramètric variant les resistències pic i residual, s'ha determinat que l'abast està directament relacionat amb la fragilitat del material. Finalment, s'ha aconseguit fer un pas endavant en l'aplicació del MPM en problemes multi-fàsics en medis porosos. Per tal de simular el comportament del sòls no saturats, la formulació MPM s'ha ampliat mitjançant una formulació MPM acoblada amb 3 fases. D'aquesta manera, es té en compte la interacció de sòlid, líquid i gas en cada punt material. Aquest enfocament s'ha validat mitjançant un problema d'infiltració. Finalment, es presenta la inestabilitat d¿un terraplè, en terreny no saturat, degut a fortes pluges. En les diferents aplicacions presentades, s'utilitzen dos models constitutius: un model fràgil amb reblaniment per sòls saturats, i un model elastoplàstic de Mohr-Coulomb formulat en tensió neta i succió.Award-winningPostprint (published version
Solving hydro-mechanical problems with the material point method
No full textThis paper presents the ongoing work aimed at developing the material point method (MPM) to solve geomechanical problems. Although MPM is usually classified as a mesh-free method, it might rather be classified as a method in between the well-known finite element method (FEM) and true particle-based methods. MPM uses two different discretizations. One is the Lagrangian discretization and the other one is the Eulerian mesh. The advantages of both frames are exploited by mapping the appropriate data between them. The problem of mesh distortion, found with the Lagrangian FEM is eliminated. MPM proved to be a powerful tool for the simulation of large deformation problems, especially those involving complex geometries and contact boundaries. An important issue of this work is the coupling of hydraulic and mechanical aspects. Results in the context of a few idealized geotechnical problems are presented in this work in order to test the presented formulation
Variant de Verges
No full textEl present Projecte Final de Carrera té per objecte justificar la necessitat de la
construcció de la variant en el terme municipal de Verges (del Baix Empordà), realitzar
un estudi d’alternatives i finalment desenvolupar l’alternativa escollida a nivell de
projecte constructiu
Analysis of the superficial movements of the area of Súria by means of Differential Radar Interferometry (DInSAR)
Full text linkEn aquesta tesina es realitza un estudi de moviments superficials mitjançant la tècnica
d’interferometria radar (DInSAR) a la zona del poble de Súria. És una àrea on la
possibilitat d’observar deformacions del terreny és gran, degut a que hi ha una
explotació minera associada a un dom salí. L’objectiu és estudiar les característiques,
magnitud i causes d’aquests moviments.
Per una banda, s’ha realitzat una síntesi geològica completa de l’àrea d’estudi i s’han
traçat 4 nous perfils geològics per tal de conèixer la geometria del dom salí i la
profunditat de la sal. Per altra banda s’ha aplicat la tècnica DInSAR a un total de 50
imatges SLC, enregistrades entre 1995 i 2007. Amb elles s’han generat 120
interferogrames, el processat dels quals ens ha permès obtenir mapes de velocitat
vertical de la zona d’estudi. Paral·lelament s’han situat les diferents zones d’explotació
i s’ha fet una síntesi de la història minera de Súria. Com a resultat de tot aquest treball
s’han observat tres comportaments diferents en relació als moviments:
En primer lloc s’ha detectat una zona afectada per col·lapses bruscs del terreny, de
l’ordre de metres. Aquests són provocats per la dissolució de materials solubles del
subsòl. Els materials afectats són els de la cobertora, coincidint amb una zona de falla,
o bé la carnal·lita de les capes superiors del dom
Solving hydro-mechanical problems with the material point method
Full text linkThis paper presents the ongoing work aimed at developing the material point method (MPM) to solve geomechanical problems. Although MPM is usually classified as a mesh-free method, it might rather be classified as a method in between the well-known finite element method (FEM) and true particle-based methods. MPM uses two different discretizations. One is the Lagrangian discretization and the other one is the Eulerian mesh. The advantages of both frames are exploited by mapping the appropriate data between them. The problem of mesh distortion, found with the Lagrangian FEM is eliminated. MPM proved to be a powerful tool for the simulation of large deformation problems, especially those involving complex geometries and contact boundaries. An important issue of this work is the coupling of hydraulic and mechanical aspects. Results in the context of a few idealized geotechnical problems are presented in this work in order to test the presented formulation.Postprint (published version
Variant de Verges
No full textEl present Projecte Final de Carrera té per objecte justificar la necessitat de la
construcció de la variant en el terme municipal de Verges (del Baix Empordà), realitzar
un estudi d’alternatives i finalment desenvolupar l’alternativa escollida a nivell de
projecte constructiu
Finite Element Modeling and Experimental Validation for Off-Road Tire Performance
No full textMaster of ScienceOff-road vehicles often need to traverse soft soils such as clay or dirt, which can lead to immobilized vehicles. This is particularly important for military and agricultural applications, where reliable performance is crucial for mission success and high crop yields. This project aims to gain a better understanding of the interaction between lugged tires and deformable soils to improve predictive models using finite element analysis (FEA). Through simulations and physical testing, this study analyzes how various operational and design parameters influence soil deformation and vehicle mobility. The findings are foundational for advancing off-road tire modeling and improving performance in various off-road applications
- …
