Uma abordagem de modelagem multi-fase/multi-regime para meios granulars saturados

Ao estudar, utilizando abordagens baseadas em continuum, fenômenos de liquefação, fluxos granulares e reconsolidação de material granular, é crucial o correto modelamento da mudança no comportamento do material devido à presença de água e colapsos de cadeias de força. Para esse fim, neste artigo, os autores delineiam um modelo baseado em um esquema em paralelo. Três contribuições de estresse são definidas: a associada às cadeias de força aplicadas ao esqueleto sólido (o estresse efetivo), a relacionada a colisões de partículas (dominante para grandes valores de razões de vazios e quando o sistema está agitado) e a líquida (não necessariamente isotrópica para altas taxas de deformação deviatorica). O modelo é concebido para reproduzir o comportamento mecânico do material de meios granulares sob três regimes diferentes: parecido com sólido, parecido com líquido e inercial. A transição de um regime para outro, no modelo, é governada pela evolução de duas variáveis de estado: razão de vazio e temperatura granular (uma medida da agitação do material). Neste artigo, a versão saturada do modelo multi-regime, já concebido para materiais granulares secos, é proposta. Sua capacidade de reproduzir a fluidização do material em testes de reômetro de volume constante não drenado é ilustrada discutindo os resultados numéricos obtidos utilizando um código do Método do Ponto Material.