Método das partículas: aplicação no estudo das tensões em materiais granulares - Morillo, Gabriela Carolina Martinez (2018)
Esta dissertação tem como objetivo estudar o Método dos Elementos Discretos (DEM) também conhecido como Método das Partículas, para a sua aplicação na mecânica dos solo, específicamente para o cálculo das tensões em materiais granulares sem coesão. Inicialmente são apresentados aspectos teóricos da mecânica dos solos e as propriedades físicas de alguns tipos de materiais granulares, a serem utilizadas na aplicação dos exemplos numéricos. Posteriormente, é apresentada a formulação do Método das Partículas correspondendo às equações de movimiento e das forças atuantes em cada partícula. Para isto, são definidos a segunda lei de Newton, a lei de Forcas-Deslocamentos, o modelo de contato de Hertz e alguns conceitos da mecânica das partículas. Descreve-se também o processo de integração no tempo e o algoritmo de solução numérica apresentado por T. I. Zohdi. Adicionalmente, é descrito um novo processo de otimização para a deteção de contato, diminuindo sensivelmente o custo computacional e, consequentemente o tempo de análise. Finalmente, são apresentados nesta pesquisa alguns exemplos básicos da física, necessários para a validação da formulação e a posterior aplicação do método na mecânica dos solos. Os resultados obtidos com o programa desenvolvido nesta pesquisa são comparados com os resultados da mecânica dos solos, mediante a utilização do programa de simulação numérica GeoStudio. Para a representação gráfica dos resultados, utilizou-se do programa de interfase gráfica GiD.