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¿Cuál es la diferencia entre análisis de elementos discretos y análisis de elementos finitos?

Método de elementos discretos (DEM) y análisis de elementos finitos El método de elementos discretos (DEM) y el método de elementos finitos (FEM) se utilizan para resolver problemas de medios continuos para problemas mecánicos, pero tienen algunas diferencias. en principios básicos, campos de aplicación y procesos de cálculo.

1. Principios básicos:

El método de análisis de elementos discretos es un método basado en la discretización de partículas. Divide objetos continuos en muchas unidades discretas pequeñas, cada unidad representa una partícula o grupo de. partículas. El comportamiento de todo el sistema se estudia simulando el movimiento y la interacción de estas unidades discretas. El método de análisis de elementos finitos es un método basado en el supuesto de medios continuos, que divide objetos continuos en muchas unidades finitas pequeñas, y las cantidades físicas en cada unidad cambian continuamente. El comportamiento de todo el sistema se estudia resolviendo las ecuaciones físicas dentro de estos elementos finitos.

2. Campos de aplicación:

El método de análisis de elementos discretos se utiliza principalmente en el estudio de materiales granulares, materiales a granel, rocas y otros objetos con características discretas, como flujo de partículas, Mecánica de suelos, ingeniería de minas y otros campos. Las reglas de análisis de elementos finitos se utilizan ampliamente en la investigación de diversos problemas de mecánica continua, como mecánica estructural, mecánica de fluidos, conducción de calor y otros campos.

3. Proceso de cálculo:

El proceso de cálculo del método de análisis de elementos discretos incluye principalmente los pasos de discretización, establecimiento de ecuaciones de movimiento y solución de ecuaciones de movimiento. En el proceso de discretización, es necesario dividir el objeto en partículas y determinar la relación de contacto entre partículas al establecer la ecuación de movimiento, es necesario considerar la interacción entre partículas, como la fricción, la gravedad, etc.; la ecuación de movimiento, generalmente utilizando métodos de integración de tiempo explícitos o implícitos. El proceso de cálculo del método de análisis de elementos finitos incluye principalmente pasos como la discretización, el establecimiento de ecuaciones de equilibrio y la solución de ecuaciones de equilibrio. En el proceso de discretización, el objeto debe dividirse en unidades finitas al establecer la ecuación de equilibrio, se deben considerar cantidades físicas como la tensión y la deformación en cada punto de la unidad al resolver la ecuación de equilibrio, métodos de solución iterativos o directos; se suelen utilizar.

4. Ventajas y desventajas:

La ventaja del método de análisis de elementos discretos es que puede simular mejor las interacciones complejas entre partículas y tiene mayor precisión y exactitud en el estudio de confiabilidad de las partículas. Sin embargo, su desventaja es que la cantidad de cálculo es grande y es difícil abordar problemas a gran y pequeña escala. La ventaja del método de análisis de elementos finitos es que tiene una amplia gama de aplicaciones y puede manejar varios problemas de mecánica continua. Su desventaja es que es más complejo tratar problemas no lineales y problemas de contacto.