Основната цел на COST акцията е да обедини знанията за Mетода на дискретните елементи (DEM) от различни дисциплини, за да се насърчи широкото използване на DEM софтуер с отворен код и да се създадат научни постижения, позволяващи DEM симулации на по-реалистични проблеми. Целта на настоящия проект е интегрирайки се в обхвата на COST акцията, да демонстрира нагледно възможностите за използване на DEM софтуер с отворен код за решаване на реални задачи, акцентирани основно, но не единственно върху поведението на конструкции и дискретни системи подложени на земетресения и попада в обхвата на работни групи WG1 и WG2 на COST акцията. За осъществяване на тази цел ще бъдат реализирани следните дейности:

Ще бъде прегледан съществуващия DEM софтуер с отворен код и избран подходящ такъв: съществуващите (поне осем) програми с отворен код се различават по наличните типове дискретни елементи, точност на изчисленията, способности за реализиране на широкомащабни симулации, възможности за паралелни изчисления, пълнота на документацията, възможности за модификации, ефективност на алгоритмите, програмна реализация, сложност на използването и ред други характеристики. От всички тях, ще бъдат избрани един или два софтуера, които са най-подходящи за приложение в Сеизмичното инженерство, с оглед на оптимална комбинация от изброените характеристики.

Ще бъдат подбрани подходящи задачи за моделиране по DEM: класически задачи решавани чрез DEM и част от COST акцията са например изтичането на насипен материал от силоз, или работата на ротационна топкова мелница. Друг основен клас от класически DEM проблеми включващ едноосови, триосови и срязващи тестове за натиск също ще бъдат взети предвид. Наред с гореизброените ще бъдат търсени и други задачи, например сеизмичната устойчивост на системи изградени от панели (едропанелни сгради).

Ще бъдат изградени и верифицирани числени модели за избраните задачи и конфигурации, като ще бъде установено при какви параметри свързани с геометрията и типа на използваните дискретни елементи, приложените закони за взаимодействие, механизми на затихване, големина на времевата стъпка се получават достоверни резултати.

Ще бъдат проведени числени симулации на набелязаните задачи, като ще бъдат варирани топологични и материални параметри, както и параметри на механичното въздействие, най-силно влиящи върху поведението на изследваната система. Ще бъде извършен анализ и оценка на практическата стойност на получените резултати, както и необходимото време за изчисление, като ще бъдат формулирани добри практики за използването на DEM за изследваните типове задачи.

DEM е метод сравнително малко познат в България, особено в областта на Строителното инженерство и Сеизмичното инженерство. Считаме, че резултатите получени по настоящия проект ще създадат стимул за по-широко използване на метода, а използването на софтуер с отворен код за реализацията на проекта ще улесни и насърчи колеги да работят по развитието на DEM.