Toprak deformasyonu ve geriliminin reoloji denklemine göre analitik incelenmesi

Abstract

Toprakların gevşeme süreçleri toprağın deformasyon ve gerilim özellikleri ile ilişkilidir. Toprakların deformasyon ve gerilim durumu tarımsal faaliyetleri önemli düzeyde etkilemektedir. Bu çalışmada temel reoloji denklemine göre toprağın deformasyon ve gerilimi teorik olarak incelenmiştir. Toprakta gevşeme sürecine neden olan başlangıç deformasyonun harmonik ve doğrusal değişim durumlarında temel reoloji denkleminin çözümü kullanılarak zamana bağlı toprak gerilimi [\sigma (t)] belirlenmiştir. Kayma sürecini oluşturan başlangıç geriliminin harmonik ve doğrusal değişim koşullarında ise toprak deformasyonunu [\varepsilon (t)] gösteren ilişkiler elde edilmiştir. Toprağa uygulanan dış yükün etkisi altında zamana bağlı oluşan deformasyon, toprak nemi, hacim ağırlığı gibi toprağın fiziksel özellikleri, tarım alet ve makinelerinden oluşan doğrusal ve açısal deformasyon hızlarıyla doğru orantılı olarak değişmektedir.

Relaxation processes of soils are related with deformation and strain properties of soils. Deformation and strain status of soils affect agricultural practices significantly. In this study, soil deformation and strain was investigated theoretically according to basic rheology equation. In case of harmonic and linear variability of initial deformation which causes relaxation process in soil, soil strain [\sigma (t)] was determined using solution of basic rheology equation with respect to time. Relationships for soil deformation [\varepsilon (t)] were obtained in harmonic and linear variability conditions of initial strain causing shear process. Time dependent soil deformation occurred with external load, changes linearly with soil physical properties such as moisture, bulk density, and linear and angular deformation velocities of agricultural machinery and equipments.