Estudio de la propagación de energía en pila granular bidimensional

Abstract

Se define como medio granular al conjunto de partículas macroscópicas que interaccionan entre sí a través de fuerzas de fricción entre sus contactos, como, por ejemplo: la arena, canicas, dulces, etc. Este tipo de materiales son de principal interés a la ciencia y a la industria debido a sus comportamientos un tanto particulares, como en cuestiones de fuerzas de flotación, saturación hidrostática o cadenas de fuerza como en una pila. Una característica muy interesante de los medios granulares es la alta disipación de energía que presentan al interaccionar entre sí entre sus múltiples choques internos. El siguiente trabajo tiene como objetivo estudiar la propagación de energía en una pila granular formada por discos duros de radio R y de masa m dispuestos en un arreglo piramidal con compactación hcp al ser impactados con un disco de las mismas características y con una velocidad V0. Los cálculos se realizaron tomando en cuenta que el sistema no presenta fricción y por condiciones de simetría, restringiendo el ángulo de interacción a π/6. Los resultados muestran que la propagación ocurre en los laterales del sistema mientras que las partículas internas no presentan movimiento, lo cual lleva a concluir que la propagación por condiciones específicas de simetría equilátera solo ocurre en las laterales haciendo que las secciones internas no interaccionen con el choque inicial o bien el ángulo de interacción post colisión no puede restringirse, por lo que debe ser un grado de libertad más del análisis.