Sensores de fibra óptica tipo LPG aplicados a la determinación de tensiones y deformaciones en suelos

Autores/as

  • Luis Mosquera Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Perú
  • Jesús Basurto Pinao Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Perú
  • Cristiano M. Cordeiro Instituto de Física ‘Gleb Wataghin’, Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP. Campinas, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.21754/tecnia.v28i1.182

Palabras clave:

Redes de período largo en  fibra óptica, Sensores ópticos, Esfuerzo en suelos

Resumen

En este trabajo se muestra la aplicación de sensores de fibra óptica tipo LPG a la determinación del esfuerzo transmitido y deformación de una muestra de suelo confinado sometido a cargas superficiales. El esfuerzo transmitido fue medido por un sensor de presión LPG mecánico y la curvatura del suelo por sensores LPG permanentes enterrados a profundidades de 0,1m; 0,2m; 0,4m y 0,6m. Suelo arcilla-arenoso característico de la UNICAMP fue depositado en un cilindro de 0,8m de longitud y 0,305 m de diámetro. El suelo fue ligeramente compactado en capas de 0,2m instalándose sobre cada capa un sensor LPG. Cargas superficiales de hasta 227 KPa fueron aplicadas sobre la superficie del suelo midiéndose deformaciones axiales del suelo menores a 3mm por nuestros sensores con sensibilidades del orden de 0,22 mm/dB. Los valores de los  módulos de elasticidad  para este tipo de suelo fueron determinados a partir del ajuste de las ecuaciones de Bousinessq con los valores medidos por los sensores LPG  enterrados. Un módulo de Young de 5,39 MPa y un coeficiente de Poisson ν=0,52 fueron determinados para este tipo de suelo.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

[1] T. Keller, M. Berli, S. Ruiz, M. Lamande, J. Arvidsson, P. Schjenning, A.P.S. Selvadurai, Transmission of vertical soil stress under agricultural tyres: Comparing measurements with simulations. Soil & Tillage Research 140 (2014) 106-117
[2] E. A. Novikov, V. L. Shkuratnik, R. O. Oshkin, and M. G. Zaitsev, Effect of the stress-strain state of sandy-clay soils on their thermally stimulated acoustic emission. Osnovaniya, Fundamenty ¡ Mekhanika Gruntov, No. 2, pp. 12-17, March-April, 2017
[3] Sunita Mishrai, Tanusree Chakraborty, Dipanjan Basu. High strain rate stress-strain response of soils- A review. International Workshop on Geotechnics for Resilient Infrastructure. The Second Japan-India Workshop in
Geotechnical Engineering. Volume 3 (2016) Issue 2 Pages 80-85 http://doi.org/10.3208/jgssp.v03.i13
[4] Hien Nghiem, Nien-Yin Chang. Soik-Structure Interaction Effects of High Rise. Buildings. International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering. 30. (2008) http://scholarsmine.mst.eduficchge/Gicchge/session_01/30.
[5] Gerd Gudehus. Physical Soil Mechanics. Springer-Verlag 2011.
[6] Paulo José Rocha de Albuquerque. Analysis of Behavior of Small Diameter Pre-Molded Stake, Instrumentated, in Soil Residual of Diabásio of the Campinas Region. Master's thesis in Agricultural Engineering. UNICAMP/ Brasil (1996).
[7] M. Navarrete F. A. Godínez, M. Villagrán Muniz. Elastic Properties of Compacted Clay Soils by Laser Ultrasonics. Int J Thermophys Received: 9 February 2012 / Accepted: 5 January 2013 © Springer Science+Business Media New York 201. Doi 10.1007/510765-013-1389-z
[8] Américo Hossne García. Sandy loam savanna soil elastoplasticity. SABER. Revista Multidisciplinaria del Consejo de Investigación de la Universidad de Oriente, vol. 26, núm. 2, abril-junio, 2014. Cumaná, Venezuela.
[9] Namkwon , Jaewon Song, and Jaehee Park. Mechanically Induced Long Period Fiber Grating Array Sensor. Microwave and Optical Technology Letters / Vol. 53, No. 10, October 2011.
[10] Marrujo García Sigifredo et all. Temperature sensing on tapered single mode fiber using mechanically induced long period fiber gratings. Proc.of SPIE Vol. 9577, 95770K · © 2015 SPIE. doi: 10.1117/12.2186505.
[11] L Mosquera et all. High sensitivity LPG Mach-Zehnder sensor for real-time fuel conformity analysis. Meas. Sci. Technol. 24 (2013).
[12] L Mosquera, Jonas H Osório and Cristiano M B Cordeiro. Determination of Young's modulus using optical fiber long-period gratings. Meas. Sci. Technol. 27 (2016) 015102 (6pp).
[13] Yiping Wang. Review of long period fiber gratings written by CO2 laser. Journal of Applied Physics 108, 081101- 2010.
[14] J. S. Hallett, M. Partridge , S.W. James, D. Tiwari, T. Farewell, S. H. Hallett, and R. P. Tatam. Soil Moisture Content Measurement Using Optical Fiber Long Period Gratings. 25th International Conference on Optical Fiber Sensors, Proc. of SPIE Vol. 10323, © 2017 SPIE. doi: 10.1117/12.2263427.

Publicado

2018-06-01

Cómo citar

[1]
L. Mosquera, J. Basurto Pinao, y C. M. Cordeiro, «Sensores de fibra óptica tipo LPG aplicados a la determinación de tensiones y deformaciones en suelos», TEC, vol. 28, n.º 1, pp. 7–12, jun. 2018.

Número

Sección

Artículos

Artículos más leídos del mismo autor/a