Resumen

El objetivo principal del artículo es presentar un procedimiento elegante para introducir la heterogeneidad en modelos computacionales simplificados. Aquí se considera que un modelo computacional es teóricamente cualquier modelo numérico que incluye material con resistencia estructural. La heterogeneidad significa la aleatoriedad en los parámetros del material, lo que permite que un modelo simplificado se comporte como la estructura ampliamente descrita de un material. Todo el procedimiento se explica utilizando el ejemplo de un modelo de material de hormigón en forma de un bloque de hormigón (objetivo) que está expuesto a una carga de impacto a alta velocidad. Aunque el procedimiento descrito para la introducción de la heterogeneidad a los modelos computacionales se puede aplicar durante el uso de prácticamente todos los métodos numéricos, se usará el método de Hidrodinámica de Partículas Alisadas (SPH) debido al tipo de carga involucrada. La creación del procedimiento presentado fue impulsada por el número cada vez mayor de parámetros de entrada utilizados con los modelos de materiales. Se pueden utilizar modelos de material elemental con un mínimo de entradas al aplicar el procedimiento. El final del artículo trata sobre la mejora en el uso que permite crear heterogeneidad (es decir, aleatoriedad de la estructura del material) de tal manera que un modelo simplificado refleje tanto como sea posible la estructura del material real, no solo las variaciones de las funciones matemáticas.

1. Introducción

La idea original en los fundamentos mismos del diseño de estructuras y dominios relacionados consistía en crear un concepto simple y robusto. Con el paso del tiempo, los bosquejos simples se fueron complicando gradualmente, hasta llegar a una etapa en la que un simple lápiz con una hoja de papel había dejado de ser suficiente. Curiosamente, en la actualidad nos enfrentamos a menudo a esfuerzos por diseñar estructuras tan sencillas como sea razonablemente posible; sin embargo, después de ser com- plementadas, esas estructuras pueden no ser necesariamente las más sencillas en cuanto a su comportamiento y a las presunciones de la mecánica estructural [1-3].

En las estructuras de hormigón, la heterogeneidad material ofrece una nueva dimensión de com- plexibilidad. El hormigón, como mezcla de un aditivo para hormigón (o agregado para abreviar), un aglutinante de cemento y agua, no constituye una estructura regular desde ninguna perspectiva ni a ninguna escala; con respecto a este hecho, ni siquiera se puede suponer que el comportamiento de las estructuras dadas permanezca idéntico en todos los casos. La aleatoriedad introducida se ve además multiplicada por el tipo de carga, que se incluye invariablemente en los análisis de mecánica estructural [4-6].

• Materias:Modelos matemáticos Hormigón Hidrodinámica Control del ruido
• Subjects:Mathematical models Concrete Hydrodynamics Noise control
• Palabras claves:Hormigón, heterogeneidad, impacto, ruido, hidrodinámica de partículas suavizadas.
• Keywords:Concrete, heterogeneity, impact, noise, Smoothed Particle Hydrodynamics