[pt] MODELAGEM NUMÉRICA DE PROBLEMAS GEOTÉCNICOS DE GRANDES DEFORMAÇÕES MEDIANTE O MÉTODO DO PONTO MATERIAL

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: FABRICIO FERNANDEZ
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] GRANDES DEFORMACOES; [pt] PROCESSO GEOLOGICO; [pt] ACOPLAMENTO FLUIDO MECANICO; [pt] METODO DO PONTO MATERIAL; [pt] DESLIZAMENTOS DE SOLO EM TALUDES; [pt] FLUXO DE DETRITO; [en] LARGE STRAIN; [en] GEOLOGICAL PROCESS; [en] HYDROMECHANICAL COUPLED ANALYSIS; [en] MATERIAL POINT METHOD; [en] SOIL DISPLACEMENTS ON SLOPES; [en] DEBRIS FLOW
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=52771&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=52771&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.52771

[pt] Os problemas geotécnicos e geológicos envolvem a descrição do comportamento de materiais tais como solo e rocha e sua eventual interação com fluidos e estruturas. Em geral, a evolução desses problemas é caracterizada por grandes deformações e deslocamentos, descontinuidades, heterogeneidades e um comportamento constitutivo complexo. A abordagem deste tipo de problemas requer técnicas numéricas que levem em conta essas características, sem apresentar inconvenientes numéricos associados à distorção dos elementos como acontece no método dos elementos finitos (FEM). A presente tese desenvolve um algoritmo computacional baseado no método do ponto material (MPM) para aproximar a solução das equações governantes dos fenômenos mencionados. O algoritmo é baseado numa formulação dinâmica tridimensional do contínuo, considerando grandes deformações. Os amortecimentos de Rayleigh o local não viscoso são incorporados para modelar problemas dinâmicos e quase-estáticos. A geração dinâmica das poro-pressões é formulada assumindo o meio poroso saturado e um ponto material para discretizar a mistura. Diversas técnicas de suavização das pressões são avaliadas em problemas de impacto sobre meios saturados. Diferentes modelos constitutivos são implementados para modelar tanto a formação da superfície de ruptura e o processo de escoamento da massa de solo durante as instabilidades, quanto a gênese, evolução e quantificação de zona de falhas nos processos geológicos. Para a abordagem da discretização de problemas de escala geológica de grande número de partículas usando o MPM, uma metodologia é proposta e verificada com a discretização do deslizamento do Daguangbao, na China. Visando à diminuição do tempo computacional, o algoritmo é implementado segundo o paradigma de programação paralela.