Conversión de carga por problema geotech

Esta es una pregunta básica, pero por alguna razón me ha dejado perplejo. Estoy modelando una carga continua en una capa de suelo en un paquete comercial de FEA. Este es un problema de deformación plana en el que la capa está modelada de 20 m de ancho por 10 m de profundidad.

Estoy intentando 2 variaciones con 0.2 m de espesor y 1 m de espesor. La carga que aplica el software es de 1 kN / m / m para la variación de espesor de 1 m. Me gustaría encontrar una carga equivalente (es decir, una que me proporcione tensiones y tensiones equivalentes en toda la capa) para el caso de 0.2 m de espesor.

Dudo entre usar 0.2 kN / m / my 5 kN / m / m. El razonamiento detrás de estos dos números es 1 / 0.2 = 5 o 1 * 0.2 = 0.2. ¿Alguien puede explicar qué significa realmente 1kN / m / m? ¿Y cómo lo convertimos para diferentes espesores?

structural-engineering structural-analysis stresses geotechnical-engineering usuario32882
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Esperaría que el último "/ m" sea por metro en su pantalla, y el primer "/ m" sea por metro en su pantalla (de izquierda a derecha). Por lo tanto, esperaría que la profundidad de la base no afecte la carga aplicada. [Puede que haya entendido mal tu pregunta. En cuyo caso, a) necesita una geotecnología para responder a su pregunta en lugar de una estructura como yo, o b) necesita aclarar (idealmente con imágenes).

AndyT

No hay fundamento. Es solo una capa de suelo con carga continua aplicada en la parte superior. Tiene razón en que el último "/ m" es por metro en la pantalla. Creo que la pregunta es lo suficientemente simple como para que no sea específica de la disciplina

user32882

Si no hay una base, ¿qué está cambiando el grosor y puede tener un grosor de 0.2m o un grosor de 1m?

AndyT

Respuestas:

En los comentarios parece que ya comprende que kN / m / m significa "kN por metro a lo largo de su pantalla, por metro en su pantalla". Esto se puede simplificar como kN / m ² : kN por metro en cada dirección.

La belleza de las unidades es que siguen las mismas reglas de álgebra que los números. Esto se debe a que kN / m / m en realidad significa:

\frac{1 kN}{1 m \cdot 1 m}

$\dfrac{1\text{ kN}}{1\text{ m}\cdot1\text{ m}}$

Entonces, podemos hacer una multiplicación cruzada:

\frac{1 kN}{1 m \cdot 1 m} = \frac{X kN}{1 m \cdot 0.2 m}

$\dfrac{1\text{ kN}}{1\text{ m}\cdot1\text{ m}} = \dfrac{X\text{ kN}}{1\text{ m}\cdot0.2\text{ m}}$

$X = 0.2$

Dicho esto, depende de cómo está aplicando exactamente esta carga. ¿Lo estás aplicando ya como fuerzas nodales concentradas? En este caso, la descripción anterior es válida. También es válido si está aplicando cargas distribuidas linealmente (kN / m) donde la distancia descrita está a lo largo de la pantalla (lo que significa que debe considerar la "profundidad" de la carga aplicada).

Si está utilizando un paquete de software que puede manejar cargas distribuidas (y luego las transforma internamente en fuerzas nodales), generalmente se definen con unidades de carga de área (como kN / m / m). En este caso, sigue aplicando el mismo 1 kN / m / my deja que el programa maneje las matemáticas.

Wasabi
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