Validação experimental de simulações DEM em 3D de colapso de colunas granulares secas.

Abstract

Este estudo apresenta a validação experimental de simulações 3D pelo Método dos Elementos Discretos aplicadas ao colapso de colunas granulares secas. Experimentos laboratoriais foram realizados com colunas de esferas de vidro em condições secas, com medições de massa, alturas inicial e final e alcance horizontal. Simulações correspondentes foram executadas na plataforma YADE, replicando o arranjo experimental. Além disso, foi conduzida uma revisão sistemática da literatura, seguindo o protocolo PRISMA, para contextualizar o tema e identificar lacunas de pesquisa. A análise estatística mostrou que o alcance horizontal normalizado R* obtido nas simulações e nos experimentos resultou em um valor-p de 0,358 (> 0,05), indicando que não há diferenças significativas entre as duas abordagens. Esses resultados demonstram que o modelo do Método dos Elementos Discretos reproduz com precisão o comportamento experimental das colunas granulares secas, confirmando sua confiabilidade para prever o alcance após o colapso. A revisão PRISMA confirmou o Método dos Elementos Discretos como a principal abordagem nos estudos de colapso granular e destacou a relevância da validação experimental, apesar de desafios como alto custo computacional e calibração de parâmetros. No geral, este trabalho contribui com a validação do modelo do Método dos Elementos Discretos 3D, fornece dados experimentais para calibrações futuras e identifica lacunas relevantes na literatura.