Aplicación De Los Elementos Discretos A La Simulación Del Problema De Desgaste
Resumen del Libro
Se presenta un modelo numérico del útil y del terreno (suelo o roca) capaz de simular el proceso de excavación. El principal fenómeno físico considerado es la interacción del útil con el terreno que lleva al colapso del material excavado y al desgaste del útil (cambio de geometría). El modelo numérico adoptado se basa en el método de los elementos discretos (discrete element method, DEM). El método de los elementos discretos es una técnica numérica que permite la modelización de sólidos como una colección de partículas o elementos de distintas formas (discos, polígonos, esferas, poliedros) en dos y tres dimensiones. En contraposición con los métodos tradicionales basados en teorías del continuo (el método de los elementos finitos o de las diferencias finitas) el método de los elementos discretos presenta la clara ventaja de poder simular la rotura frágil y dúctil del material a un mismo tiempo. Esto ocurre como una consecuencia directa de la separación y deslizamiento entre partículas a escala microscópica. En general, en el método de los elementos discretos se especifican las propiedades a escala micro de ambos partículas y contactos entre partículas (rigideces y resistencias del contacto, coeficiente de fricción entre partículas, densidad, etc). A su vez, a escala macro el material se describe por sus constantes elástica y la resistencia última a tracción y compresión, así como otros parámetros que no se tendrán en cuenta en este estudio. Dado que no existe una teoría completa para predecir las propiedades macroscópicas a partir de los parámetros micro y viceversa, el estudio de la relación entre los parámetros micro y las propiedades del material se convierte en un prerequisito para poder modelar mediante el método de los elementos discretos cualquier problema de ingeniería. Por tanto, en una prioridad del presente estudio. En el método de los elementos discretos se asume que el material puede representarse como…
