Aplicación Computacional Orientada al Análisis del Comportamiento de Geomateriales

Abstract

La aplicación computacional que aquí se presenta y que actualmente se encuentra en fase de desarrollo, es continuación de una anterior programada originalmente para sistemas operativos Windows y que inicialmente solo abarcaba el análisis elástico lineal en el plano y en el espacio. Posteriormente, su mismo autor efectuó la “migración” del código fuente hacia plataformas con núcleo Linux. Específicamente se trabaja con herramientas GNU/Linux, empleándose en la actualidad las distribuciones Debian GNU/Linux y Ubuntu Linux de 64 bits. El objetivo de este código será aplicarlo para el estudio de la respuesta global de la estructura de suelo en el Valle de Lerma, en la región donde se asienta la Ciudad de Salta, ante la acción dinámica de ondas producidas por movimientos sísmicos intensos. Este es un valle sedimentario constituido principalmente por mantos cuaternarios de distinto espesor. Se deberá desarrollar entonces, un programa de elementos finitos y elementos de borde (boundary elements) adecuado a ser aplicado a geomateriales (elementos apropiados, modelos constitutivos, etc) y modelar los efectos de cuenco o vasija que se operan en el Valle de Lerma de Salta durante eventos sísmicos, efectuando estudios bidimensionales, en principio. Si bien éste es el objetivo principal, el programa computacional no se circunscribe a este problema en particular, siendo su aplicación de carácter mucho más general. Esta aplicación se desarrolla en C/C++ y consta de un entorno para escritorios gráficos como Gnome, KDE y otros, que permite la introducción de datos de forma gráfica (CAD), trabajando por planos o directamente en el espacio, con herramientas de mallado aún en desarrollo (Pre-Procesador). Este mismo entorno permite la visualización de resultados obtenidos, ya sea como texto (script) o de forma gráfico/cromática, pudiendo hacer uso de tecnología OpenGL (Pos-Procesador). El Procesador de cálculo se encuentra actualmente “empotrado” en el entorno gráfico único, solo por conveniencia de desarrollo. Finalmente constituirá un motor de cálculo externo para obtener el máximo rendimiento de los recursos disponibles. El desarrollo de este Procesador, permitió el estudio del comportamiento de elementos curvos isoparamétricos lineales, cuadráticos y cúbicos de las familias de Lagrange y los denominados Serendípitos, así como la evaluación de los procesos de integración numérica asociados y otros. Se quiere con esta presentación, mostrar las características de diseño del entorno gráfico de soporte, incluidas barras de herramientas por ejemplo, el sistema de script/CAD de ingreso de datos y visualización de resultados, así como algunos ejemplos analizados con fines académicos, volcando conclusiones obtenidas en la evaluación del comportamiento de los elementos finitos programados a la fecha.