Simulación de procesos geotécnicos de grandes desplazamientos empleando métodos numéricos: Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH) y Método de Punto Material (MPM)

Abstract

Este trabajo de investigación se centra en la simulación de deslizamientos, y fenómenos que involucran grandes deformaciones con enfoque en la geotecnia mediante el uso de métodos numéricos avanzados: El método de Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH) y el Método del Punto Material (MPM), implementados a través de los programas SPHinXsys y Anura3D, respectivamente. El objetivo principal es modelar fenómenos geotécnicos simplificados como fallas de taludes y desprendimientos de rocas, y evaluar la eficacia de ambos métodos para simular grandes desplazamientos y grandes deformaciones de materiales sólidos y granulares. Se desarrollan también simulaciones de geometrías complejas que revelan los puntos fuertes y débiles de cada método numérico. Para cada caso planteado se implementan simulaciones numéricas y se comparan los resultados de los modelados de ambos métodos en términos de deslizamiento, deformación y esfuerzos, al final de cada simulación se presentan comentarios sobre el proceso, inconvenientes y resultados obtenidos. También, se proporciona una guía para la instalación de los programas y el proceso seguido para lograr su implementación, contribuyendo de esta manera al uso de los métodos numéricos mediante estas herramientas de simulación y promover su uso en la búsqueda de alternativas de soluciones en la ingeniería geotécnica.