Aplicación del método de los elementos discretos (DEM) para la mejora de procesos productivos

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UNIVERSIDAD DE LA RIOJA

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Resumen:
El Método de los Elementos Discretos (DEM, Discrete Element Method) es un método numérico que permite simular el comportamiento mecánico de un medio granular formado por un conjunto de partículas (elementos discretos) que interaccionan entre sí. Su aplicación se extiende a una amplia variedad de industrias, tales como la industria farmacéutica, alimentaria, minera, pulvimetalúrgica, etc.
Fecha de desarrollo o comercialización:
05/11/2014
Descripción general:
La simulación mediante el Método de los Elementos Discretos proporciona un mejor entendimiento sobre cómo se comporta un material granular frente a determinadas actuaciones por medio del análisis individual de cada una de sus partículas. El método se basa en el cálculo de las interacciones de las partículas, cuyas fuerzas de contacto gobiernan su movimiento y son calculadas a partir de un modelo de contacto. Generalmente, la manera de trabajar con este método consiste en generar un modelo de simulación y validarlo mediante comparación con datos empíricos. Para ello, es necesario ajustar una serie de parámetros relacionados con las propiedades de las partículas y de los contactos susceptibles de producirse. Una vez que se ha validado el modelo, es posible modificar algunos aspectos del mismo con el fin de analizar su efecto. Aunque es habitual utilizar el Método de los Elementos Finitos para estudiar el comportamiento de los medios continuos, el Método de los Elementos Discretos también permite la modelización de sólidos rígidos como un conjunto de partículas a las que se le aplica un modelo de contactos cohesivo. Gracias la modelización mediante DEM se pueden analizar multitud de procesos y mejorar maquinaria. Por ejemplo, es posible determinar los mecanismos de segregación que sufren las mezclas durante el llenado y la descarga de depósitos, optimizar una máquina mezcladora, estudiar el moldeado de piezas en verde (proceso de sinterización), etc.
Aspectos innovadores y ventajas principales:
El Software DEM se ha desarrollado en la última década y su empleo para la mejora de procesos industriales se ha generalizado en los últimos 5 años. Mediante su uso se puede realizar un estudio detallado de las microdinámicas de un medio granular, imposibles de analizar experimentalmente. También se puede utilizar para optimizar el proceso simulado, ya sea modificando el diseño de la maquina empleada o sustituyendo el material analizado por otro con las características adecuadas. Así se elimina la necesidad de fabricar distintos prototipos, lo que supone una reducción de costes de diseño.
Estado de desarrollo de la tecnología:
Disponible para demostración
Derechos de propiedad industrial:
Las relativas a la licencia del software empleado, EDEM (DEM Solutions).
Tipo de organización / empresa:
Instituto de investigación / Universidad
Tipo de colaboración ofrecida:
Acuerdo de cooperación para investigar
Perfil y papel del socio buscado:
Perfil buscado: Empresa Farmaceútica, alimenticia, minería, manipuladora de áridos, etc. Papel del socio buscado: Empresas que manejen material granulado en sus procesos productivos: farmaceúticas, alimenticias, minería, manipuladoras de áridos, etc.

Keywords

Sector tecnológico:
02001 Diseño y modelado / prototipos
02002 Producción industrial
02007 Tecnología de materiales
08001 Tecnologías para la industria de la alimentación

Keywords

Sector de aplicación de la tecnología:
08003 Equipo y maquinaria industrial
09004 Fabricación
09006 Minería (no relacionados con la energía)