Modelagem da compactação por tráfego agrícola após o preparo do solo em tabuleiro costeiro

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: SILVA, Raguiára Primo da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal Rural de Pernambuco; Departamento de Engenharia Agrícola; Brasil; UFRPE; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
• Palavras-chave em Português: Cana-de-açúcar; Compactação do solo; Tráfego de máquina; Método dos elementos finitos; CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
• Link de acesso: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9112

A passagem do tráfego após o preparo convencional do solo causa efeitos negativos por todo o ciclo produtivo da cultura da cana-de-açúcar. Para entender este processo de transmissão de tensões dos veículos para o solo e suas consequências na compactação do solo, faz-se o uso dos modelos de simulação. Dentre eles temos os modelos pseudoanalíticos, derivados de Fröhlich e Boussinesq, e os numéricos como o método dos elementos finitos (MEF). O objetivo deste estudo foi: i) realizar análises pseudoanalíticas usando diferentes fatores de concentrações de Fröhlich (3, 4, 5 ou 6) e comparar os resultados de tensão vertical com modelos bidimensional (2D) e tridimensional (3D) em MEF; e ii) simular um caminhão e um trator pelo MEF (3D) e analisar as propriedades do solo que se alteram após a passagem dos veículos. No primeiro capítulo, para as simulações em MEF foram determinados todos os parâmetros requeridos pelo modelo Cam Clay Modificado bem como foi gerada a geometria do perfil de solo, com a estratificação de cinco tipos de materiais num gerador de malha de elementos finitos. Para o modelo pseudoanalítico foi utilizado o modelo Soilflex, em ambos as áreas de contato pneu/solo foram simuladas pelo modelo da super-elipse. Resultados revelaram que os modelos pseudoanalíticos e numéricos 3D mostraram semelhanças entre si para a propagação de tensão vertical. A análise de deformação plana 2D superestimou a propagação de tensão, induzindo a sobreposição de bulbos entre pneus de um mesmo eixo, concentrando e propagando a tensão vertical em profundidades do solo muito além do que foi observado para os demais. Os resultados recomendam atribuir um fator de concentração de 3 para simulações pseudoanalíticas. Para o segundo capítulo, foi simulada a passagem de um trator e um caminhão canavieiro em um solo, após preparo convencional. Com os parâmetros requeridos pelo modelo Cam Clay Modificado foi gerada a geometria do perfil de solo, semelhante ao primeiro capítulo. O trator foi o que aplicou as menores tensões verticais na interação pneu-solo e ao longo do perfil, enquanto os pneus do caminhão atingiram tensões de 750 e 880 kPa na superfície do solo, correspondendo ao eixo dianteiro e traseiro, respectivamente. A maior tensão de pré-consolidação obtida após a simulação dos veículos foi encontrada no tráfego do caminhão, exclusivamente na primeira camada (0,0-0,20). Abaixo das rodas de todos os veículos houve redução da porosidade.