Modelo de elementos discretos DEM
El modelo de elementos discretos, DEM
Con este modelo se pueden estudiar fracturas complejas. Se busca una representación natural de la micro-estructura del material. Introduce una falla microscópica por un sobre esfuerzo local. El modelo corresponde a una matriz frágil con el refuerzo de fibras de material dúctil.
Un modelo DEM tiene estas características.
· Permite desplazamientos y rotaciones finitas, incluso la separación.
· Reconoce nuevos contactos automáticamente.
· Para materiales granulares, son suficientes modelos de contacto.
· Para materiales cohesivos se consideran vigas (o resortes) que sujetan partículas cercanas. Se forma un modelo viga (resorte) – partícula representada con una red de vigas (o resortes) y un conglomerado de partículas. Al comienzo, funciona como una red cohesiva, y gradualmente se transforma en una red granular.
Elementos cohesivos
La representación más simple es un resorte como elemento de unión entre elementos vecinos. O mejor, como una viga que admite capacidad de corte y de flexión.
Contacto de partículas
Las partículas son consideradas rígidas, indeformables e irrompibles, que pueden sobreponerse cuando están en contacto (definiendo así la línea de contacto). Actúan con fricción y amortiguación.
Organización de los elementos
Es el punto crucial. Redes rectangulares son útiles para materiales anisotrópicos. Triangulares, para isotrópicos. Puede llegarse a un arreglo aleatorio, que es conocido como de polígonos Voronoi.
Proporción de fibras
La relación v en la figura, se refiere a la proporción de fibras respecto al número de polígonos (v=1 significa 1 fibra por polígono). Se busca una distribución homogénea.