Error-en-las-Variables para Modelos Especiales Describiendo la Transición Frágil-Dúctil
Resumen
En este trabajo se muestra la aplicación de la metodología basada en el método de error en las variables (EIV) para ajustar la envolvente en el plano de los esfuerzos efectivos principales, considerando la envolvente y describiendo la transición frágil a dúctil y el colapso de poros (modelo cap). Las ecuaciones paramétricas de la envolvente de rotura se obtuvieron introduciendo el concepto de poro elasticidad de Biot, representando el estado de esfuerzos por el esfuerzo efectivo promedio y el esfuerzo equivalente. Una forma algebraica no lineal representa las ecuaciones de la envolvente, delimitando la región transicional de frágil a dúctil de la envolvente de rotura o cedencia. Para ilustrar la aplicación de esta metodología, se usó la información de la resistencia frágil y el esfuerzo de cedencia a la compactación para la arenisca Bentheim y los esfuerzos principales normalizados para diez diferentes areniscas en las que se describe el comportamiento de transición frágil a dúctil. Los resultados demuestran que el método EIV proporciona una forma sencilla de obtener la representación paramétrica de la envolvente en el plano de tensión efectiva principal, describiendo el mecanismo de deformación de la roca ensayada que implica el efecto de colapso de los poros.
Descargas
Citas
Anand, A., Kumar, S. (2015). Application of multi-objective optimization techniques to geotechnical engineering problems. M. Tech. Thesis. Rourkela: National Institute of Technology.
Biot, M. (1941). General theory of three-dimensional consolidation. Journal of Apply Physics, 12, 182.
Britt, H., Luecke, R. (1973). The estimation of parameters in nonlinear, implicit models. Technometrics, 15, 233.
Chen, W., Mizumo, E. (1990). Nonlinear analysis in soil mechanics: theory and implementation. New York: Elsevier Science.
Deming, W. (1943). Statistical adjustment of data. New York: Willey.
Edgar, T., Liebman, M., Kim, I. (1990). Robust error-in-variables estimation using nonlinear programming techniques. AIChE Journal, 36(7), 985-993.
Esposito, W., Floudas, C. (1998). Parameter estimation in nonlinear algebraic models via global optimization. Computers and Chemical Engineering, 22, 213-220.
Keles, T. (2018). Comparison of classical least squares and orthogonal regression in measurement error models. International Online Journal of Educational Sciences, 10(3), 200-221.
Keles, T., Altun, M. (2016). Comparison of classical least squares and orthogonal regression in measurement error models. Journal of Measurement and Evaluation in Education and Psychology, 7(2), 296-308.
Klein, E., Baud, P., Reuschle, T., Wong, T. (2001). Mechanical behaviour and faliure mode of bentheim sandstone under triaxial compression. Physical Chemical Earth (A), 26(1-2), 21-25.
Kumar, S., Kumar, P. (2011). Parameter optimization of rock failure criterion using error-in-variables approach. International Journal of Geomechanics, 11(1), 36-43.
Liebman, M., Edgar, T. (1988). Data reconciliation for nonlinear processes. Proceedings of the AIChE Annual Meeting. Washington, DC: American Institute of Chemical Engineers (AIChE), 137.
Nur, A., Byerlee, J. (1971). An exact effective stress law for elastic deformation of rock with fluids. Journal of Geophysical Research, 76, 6414.
O’Neil, M., Sinclair, I., Smith, F. (1969). Polynomial curve fitting when abscissas and ordinates are both subject to error. Computer Journal, 12, 52-56.
Peneloux, A., Deyrieux, E., Neau, E. (1976). The maximum likelihood test and the estimation of experimental inaccuracies: application to data reduction for vapor-liquid equilibrium. Journal of Computers, 73, 706-716.
Recio-López, J. (2021). Regresión lineal ortogonal. Pensamiento Matemático, XI (1), 005015.
Reilly, P., Patino-Leal, H. (1981). Bayesian study of the error-in-variables model. Technometrics, 23(3), 221.
Schwetlick, H., Tiller, V. (1985). Numerical methods for estimating parameters in nonlinear models with error in the variables. Technometrics, 27(1), 17-24.
Smits, R., de Wall, J., van Kooten, J. (1988). prediction of abrupt reservoir compaction and surface subsidence caused by pore collapse in carbonates. SPEFE (March), 340-346.
Southwell, W. (1969). Fitting experimental data. Journal of Computational Physics, 4, 465-474.
Terzagui, K. (1943). Theoretical soil mechanics. New York: Wiley.
Valkó, P., Vajda, S. (1987). An extended Marquardt-type procedure for fitting error-in-variables models. Computational Chemical Engineering, 11(1), 37-43.
Von Mises, R. (1913). Mechanik der festen Körper im plastisch deformablen Zustand, Nachrichten von der Königlichen Gesellschaft der Wissenschaften zu Göettingen. Mathematisch-physikalische Klasse, 1, 582592.
Willianson, J. (1968). Least squares fitting of a straight line. Canadian Journal of Physics, 46, 1845-1847.
Wong, T. E., David, C., Zhu, W. (1997). The transition from brittle faulting to cataclastic flow in porous sandstones: mechanical deformation. Journal of Geophysical Research, 102, 3009-3025.
York, P. (1966). Least squares fitting of a straight line. Canadian Journal of Physics, 44(5), 1079-1086.
Zambrano-Mendoza, O., Valkó, P., Russell, J. (2023). Determination of the shear failure envelope by adjusting with the statistical method of error in variables through the relationship between the principal stresses. Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Zulia, 46, e234613.
Zambrano-Mendoza, O. (2004). Error-in-variables for failure criteria applied to the near-wellbore region. PhD. Dissertation. College Station: Texas A&M University, 134.
Zambrano-Mendoza, O., Valkó, P., Russell, J. (2003). Error-in-variables for rock failure envelope. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 40(1), 137-143.
Zhang, J., Rai, C., Sondergeld, C. (2000). Mechanical strength of reservoir materials: key information for sand prediction. SPE Reservoir Evaluation & Engineering, 3(2), 127-131.
Derechos de autor 2024 Valentina Millano González
Esta obra está bajo licencia internacional Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Copyright
La Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería declara que los derechos de autor de los trabajos originales publicados, corresponden y son propiedad intelectual de sus autores. Los autores preservan sus derechos de autoría y publicación sin restricciones, según la licencia pública internacional no comercial ShareAlike 4.0