Análise da compactação do solo sob tráfego de máquinas na colheita da cana-de-açúcar através do método dos elementos finitos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: JERÓNIMO JIMÉNEZ, Keila
• 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: Compactação do solo; Colheita; Máquina agrícola; Cana-de-açúcar; CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
• Link de acesso: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8274

O estudo da interação máquina-solo é de vital importância devido à compactação provocada, principalmente, em sistema semi-mecanizado. Assim, objetivou-se analisar o comportamento da tensão-deformação do solo em diferentes camadas de um Argissolo durante à colheita de cana-de-açúcar, através de simulação numérica pelo Método dos Elementos Finitos. Em três locais selecionados aleatoriamente na entrelinha de cultivo, em camadas de 0,2 m, da superfície até 1 m de profundidade, onde realizou-se a Avaliação Visual da Estrutura do Solo (VESS) e a resistência à penetração e, foram coletadas amostras deformadas e indeformadas para diversos ensaios mecânicos, a capacidade de campo (CC) e análise de caracterização física. Foram determinados todos os parâmetros requeridos pelo modelo elastoplástico Cam-Clay Modificado através das análises de laboratório e gerada a geometria do perfil de solo com dimensões 9 × 4 m, com a estratificação de cinco tipos de materiais num gerador de malha de Elementos Finitos. Foram calculadas e aplicadas as tensões distribuídas pelos diversos veículos agrícolas (trator, caminhão e reboque), os quais foram simulados através do Método dos Elementos Finitos (MEF) no software numérico CODE_BRIGHT. Os parâmetros referentes antes da colheita, como a tensão de pré-consolidação, resistência à penetração (RP), densidade seca (Ds), agregados, carbono orgânico e análise visual foram submetidos a análise de variância multivariada ao 5% de probabilidade, com correlação canônica (multivariada). Foi encontrado que o reboque apresentou maior propagação das tensões verticais, propagando-se até 4 m de profundidade. No contato pneu-solo foram alcançados valores de 880 kPa e a 1,0 m de profundidade, embaixo dos rodados atingiu 200 kPa, e, houve aumento da tensão de pré-consolidação e redução da porosidade ao longo do perfil, principalmente na primeira camada. Assim como foi observado correlação canônica entre a Ds, RP, menor diâmetro de agregados (<0,25 mm), tensão de pré-consolidação e VESS. A camada de 0-0,2 m apresentou maior concentração de carbono orgânico e maior percentagem de diâmetro de agregados (>2 mm). Para a camada de 0,2-0,4 m, antes da colheita apresentou maior Ds, RP, VESS e percentagem de agregados de <0,25 mm.