Análisis FEM/DEM de algortimos de contacto con aplicación a estructuras

Abstract

[ES] Se aborda el estudio de algoritmos de contacto en la combinación del Método de Elementos Finitos y Método de Elementos Discretos (FEM/DEM) aplicado a estructuras. En primer lugar, se establece el marco teórico de la búsqueda e interacción del contacto. A continuación, se realizan validaciones en las que se hace énfasis en los aspectos más relevantes del código FEM/DEM de análisis: parámetros de penalti, paso de tiempo, comportamiento a cortante, compresión, tracción y amortiguamiento de elementos finitos. Se finaliza abordando un estudio completo de un puente de mampostería, en el que se hace hincapié en la simetría del mallado para obtener resultados simétricos y en la aplicación de cargas, tanto estáticas como dinámicas, que deben ser aplicadas de forma gradual para obtener resultados satisfactorios. Para completar el estudio del puente se analiza su comportamiento ante el asentamiento de uno de sus apoyos. Para el análisis FEM/DEM se usa el código abierto no comercial Y ® desarrollado por el Dr. Antonio Munjiza del Imperial College de Londres. El preproceso de los casos se ha realizado mediante Matlab® y Excel®, y el postprocesado de las gráficas y figuras con GNUPlot®, LS- ®®® Prepost , Adobe Illustrator y Excel .

[EN] The study of contact algorithms in the combination of Finite Element Method and Dis- crete Element Method (FEM/DEM) applied to structures is addressed. First, the theoretical framework for contact search and interaction is established. Next, validations are preformed in which the most relevant aspects of the FEM / DEM code of analysis are emphasized: penalty parameters, time passing, shear behavior, compression, traction and damping of finite elements. It ends with a complete study of a masonry bridge, which emphasizes the symmetry of the mesh to obtain symmetrical results and the application of loads, both static and dynamic, that must be applied gradually to obtain satisfactory results. . To complete the study of the bridge, its behavior is analyzed before the settlement of one of its supports. For the FEM/DEM analysis, the non-commercial open source Y ® developed by Dr. Antonio Munjiza of Imperial College London is used. The cases were preprocessed using Matlab® and Excel®, and the graphics and figures were post-processed with GNUPlot®, LS-Prepost®, Ado- ®® be Illustrator and Excel .