[en] MICROPARAMETERS CALIBRATION PROCESS IN DEM VIA GENERALIZED SIMULATED ANNEALING

[pt] PROCESSO DE CALIBRAÇÃO DOS MICROPARÂMETROS EM MÉTODO DE ELEMENTOS DISCRETOS VIA GENERALIZED SIMULATED ANNEALING

[pt] FELIPE TAJA COSTA PINTO

[pt] OTIMIZACAO

[pt] METODO DE ELEMENTOS DISCRETOS

[pt] MICROPARAMETROS

[pt] GENERALIZED SIMULATED ANNEALING

[pt] CALIBRACAO

[en] OPTIMIZATION

[en] DISCRETE ELEMENT METHOD

[en] MICROPARAMETERS

[en] GENERALIZED SIMULATED ANNEALING

[en] CALIBRATION

[pt] O Método dos Elementos Discretos (Discrete Element Method - DEM) é uma técnica numérico computacional capaz de simular o comportamento macroscópico de um material via solução das equações do movimento de seus constituintes. Para uma correta predição deste comportamento são informados, como dados de entrada, as características mecânicas dos elementos: os chamados microparâmetros. Contudo, não existe uma receita que determine estes microparâmetros baseados somente nas respostas macroscópicas do material simulado, necessitando de um passo adicional conhecido como Calibração. Tentativa e erro, um método ineficiente por conta de seu fator de escala desfavorável, é o mais comumente utilizado nesta etapa. Este trabalho propõe uma nova abordagem utilizando-se do método de otimização global Generalized Simulated Annealing, minimizando-se a área quadrática normalizada entre as curvas experimentais e calculadas de tensão-deformação axial e deformações volumétrica-axial simultaneamente. Foram efetuadas comparações via ensaio triaxial para dados sintéticos e reais cujos resultados demonstram o aproveitamento e aplicabilidade da técnica proposta.

[en] The Discrete Element Method (DEM) is a numerical computational technique that simulates the macroscopic material behaviour by solving the equations of motion of its constituents. For a correct prediction of this behaviour, are set as input data the mechanical characteristics of the elements, the so-called microparameters. However, there is no recipe for determining these microparameters based solely on the macroscopic responses of the simulated material. It is required an additional step known as Calibration. The method widely used in this calibration is trial and error, although is an inefficient method due its unfavorable scale factor. This work proposes a new approach using the Generalized Simulated Annealing global optimization method, minimizing the normalized quadratic area between the experimental and calculated curves of the axial stress-strain and volumetric-axial deformations curves simultaneously. Comparison is done using triaxial tests for both synthetic and real data whose results demonstrate the usefulness and applicability of the proposed approach.

RAQUEL QUADROS VELLOSO

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

RAQUEL QUADROS VELLOSO

FLAVIA DE OLIVEIRA LIMA FALCAO

2021-08-16

2020-07-20

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.54214