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Influencia de la variación del coeficiente de fricción basal sobre la geometría de la cuña

Los efectos de la variación del coeficiente de fricción basal (mb) sobre la geometría de una cuña han sido modelizados cambiando el tipo de lámina que actúa de despegue basal y sobre el que se construye el paralepípedo de arena. Un despegue basal con un coeficiente de fricción más bajo que los experimentos comentados hasta ahora --realizados sobre papel vegetal indeformable con mb= 0.50 (ver Epígrafe 2.2.)--, ha sido modelizado con un plástico Glaspak (coeficiente de fricción basal mb estimado de 0.42), mientras que un despegue basal con un coeficiente de fricción más alto ha sido modelizado con papel de lija (mb= 0.65). La comparación entre los vídeos Glaspak15.wmv, Vegetal15.wmv y Lija15.wmv permite apreciar la influencia del aumento progresivo del coeficiente de fricción basal sobre la geometría de una cuña para un espesor inicial del paralelepípedo constante (1.5cm).

Experimento realizado sobre Glaspak
El experimento realizado sobre un sustrato con un coeficiente de fricción menor (Glaspak15.wmv) muestra un desarrollo progresivo de la deformación y una geometría final muy distinta respecto a los experimentos comentados anteriormente (compare las Figuras 4 y 10).
Figura 10. Geometría final de una cuña desarrollada sobre una lámina con un coeficiente de fricción basal relativamente bajo (Glaspak con un coeficiente de fricción basal de 0.42). Compare con la Figura 4 de una cuña desarrollada sobre una lámina con un coeficiente de fricción basal de 0.50 (papel vegetal indeformable). Ambos paralelepípedos tenían un espesor inicial de 1.5cm.
Las diferencias principales son las siguientes:
El ángulo crítico de equilibrio de la cuña es sólo de unos 7º (Figura 10) frente a los 11º del experimento con fricción intermedia (Figura 4);
La deformación en el interior de la cuña se alcanza esencialmente a través del desarrollo de pliegues en caja, y no hay una vergencia dominante tan marcada como en los experimentos anteriores;
Escasos cizallamientos, nucleados en la parte externa de estos pliegues en caja, producen cabalgamientos vergentes hacia la parte externa de la cuña;
Cuando aumenta el acortamiento, la progresión de la deformación hacía la parte externa de la cuña no se acompaña de la desactivación de las estructuras formadas en la parte más interna; los pliegues y cabalgamientos formados en los primeros estadios del experimento no dejan de apretarse: es la cuña en su conjunto la que se deforma y no solamente su frente.
Experimento realizado sobre papel de lija

El experimento realizado sobre un sustrato con un coeficiente de fricción mayor (Lija15.wmv) muestra una geometría fundamentalmente distinta de la de los experimentos anteriores. El ángulo crítico de equilibrio de la cuña es más alto, de unos 16º, tal como lo ilustra la Figura 11 (página siguiente).

Los cabalgamientos se generan por debajo del cabalgamiento activo cuando este último toca el backstop vertical y es el dispositivo experimental el que condiciona la deformación interna de la cuña. Eso se debe probablemente a que el coeficiente de fricción basal es más alto que el coeficiente de fricción interna de la arena (mb= 0.65 versus m= 0.50), por lo que no se puede comparar directamente los resultados de esta modelización con estructuras desarrolladas en casos naturales.

MODELIZACIONES
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