De la Partícula al Continuo: Construcción de Campos a Partir de Simulaciones DEM

Resumen

La simulación de medios granulares en fase densa mediante partículas es inviable a escala industrial por su alto costo computacional. Por ello, se recurre a modelos continuos que describen el comportamiento macroscópico del material a partir de leyes reológicas. Para ajustar estos modelos, es necesario contar con datos confiables que capturen las interacciones a nivel de grano. Las simulaciones con el método de elementos discretos (DEM) permiten obtener esta información a escala de laboratorio, pero sus resultados se expresan en propiedades y variables asociadas a las partículas (por ejemplo: posición, velocidad y fuerzas), las cuales deben ser transformadas en campos del continuo (por ejemplo: densidad, tensión). En este trabajo se presenta un código que implementa técnicas de promediado espacial para convertir resultados lagrangianos de simulaciones DEM en campos continuos definidos sobre una malla euleriana. Asimismo, se presentan casos simples en 2D para validar la herramienta, demostrando su capacidad para extraer información útil que permita calibrar y validar dichos modelos continuos.