Simulación de Cuerpos Rígidos Esféricos Sujetos a Efectos de Fricción por Desplazamiento, Rodadura y Rotación con Colisiones de Múltiple Impacto

Abstract

Este trabajo presenta el movimiento de cuerpos rígidos esféricos en contacto con una superficie plana rígida y sujeto a colisiones de impacto múltiple. Para el contacto entre las esferas y el plano se tuvieron en cuenta los efectos de fricción por deslizamiento, por rodadura y por rotación a través de las leyes de Coulomb y de Contensou, en tanto que, para el contacto entre esferas únicamente se consideró el efecto de fricción por deslizamiento.Las ecuaciones de movimiento se integraron utilizando el esquema de integración temporal α generalizado no suave donde la regularización de la solución del problema de contacto se abordó con una formulación dual mixta basada en un método del tipo Langrangiano aumentado. Luego, para la descripción de la dinámica de las esferas se utilizó un modelo de cuerpo rígido con grados de libertad de traslación y de rotación. Finalmente, para evaluar la robustez y la eficiencia numérica de la metodología propuesta, se presentaron diferentes ejemplos numéricos.