Graphic summary
  • Show / hide key
  • Information


Scientific and technological production
  •  

1 to 43 of 43 results
  • T-MAPPP - Training in Multiscale Analysis of multi-Phase Particulate Processes

     Larese, Antonia; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    Participation in a competitive project

     Share

  • An efficient edge-based level set finite element method for free surface flow problems

     Rossi, Riccardo; Larese, Antonia; Dadvand, Pooyan; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    International journal for numerical methods in fluids
    Date of publication: 2013-02
    Journal article

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    We present an efficient technique for the solution of free surface flow problems using level set and a parallel edge-based finite elementmethod. An unstructured semi-explicit solution scheme is proposed. A custom data structure, obtained by blending node-based and edge-based approaches is presented so to allow a good parallel performance. In addition to standard velocity extrapolation (for the convection of the level set function), an explicit extrapolation of the pressure field is performed in order to impose both the pressure boundary condition and the volume conservation. The latter is also improved with a modification of the divergence free constrain. The method is shown to allow an efficient solution of both simple benchmark cases and complex industrial examples.

    We present an efficient technique for the solution of free surface flow problems using level set and a parallel edge-based finite elementmethod. An unstructured semi-explicit solution scheme is proposed. A custom data structure, obtained by blending node-based and edge-based approaches is presented so to allow a good parallel performance. In addition to standard velocity extrapolation (for the convection of the level set function), an explicit extrapolation of the pressure field is performed in order to impose both the pressure boundary condition and the volume conservation. The latter is also improved with a modification of the divergence free constrain. The method is shown to allow an efficient solution of both simple benchmark cases and complex industrial examples.

  • ULITES - Ultra-lightweight structures with integrated photovoltaic solar cells: design, analysis, testing and application to an emergency shelter prototype

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    Participation in a competitive project

     Share

  • Access to the full text
    El papel de los modelos numéricos en la investigación y el diseño de aliviaderos de presas  Open access

     Salazar González, Fernando; San Mauro, Javier; Irazábal, Joaquín; Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Morán Moya, Rafael; Toledo Municio, Miguel Ángel
    Jornada Técnica Avances en Investigación Aplicada en Seguridad Hidráulica de Presas
    Presentation's date: 2013-06-20
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract Access to the full text Access to the full text Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    El Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE) es un centro de investigación dependiente de la Generalidad de Cataluña y de la Universidad Politécnica de Cataluña creado en 1987. Su principal actividad es el desarrollo y aplicación de métodos numéricos innovadores para resolver problemas prácticos en diversos campos de la ingeniería, y se desarrolla fundamentalmente en el marco de proyectos de investigación nacionales e internacionales. En los últimos años el centro ha participado en diversos proyectos relacionados con la seguridad de presas, fundamentalmente hidráulica, pero también estructural, en cooperación con diversas empresas y organismos públicos de investigación como el CEDEX y la UPM. La presente comunicación describe brevemente los objetivos principales de los mencionados proyectos, haciendo hincapié en cómo la modelación numérica ha contribuido a alcanzarlos. Previamente se hace una breve introducción a las dos estrategias numéricas que se han empleado.

    El Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE) es un centro de investigación dependiente del Gobierno de Cataluña y de la Universidad Politécnica de Cataluña creado en 1987. Su principal actividad es el desarrollo y aplicación de métodos numéricos innovadores para resolver problemas prácticos en diversos campos de la ingeniería, y se desarrolla fundamentalmente en el marco de proyectos de investigación nacionales e internacionales. En los últimos años el centro ha participado en diversos proyectos relacionados con la seguridad de presas, fundamentalmente hidráulica, pero también estructural, en cooperación con diversas empresas y organismos públicos de investigación como el CEDEX y la UPM. La presente comunicación describe brevemente los objetivos principales de los menciona dos proyectos, haciendo hincapié en cómo la modelación numérica ha contribuido a alcanzarlos.

  • Simulación de presas de escollera en condiciones de sobrevertido

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    Congress on Numerical Methods in Engineering
    Presentation's date: 2013-06
    Presentation of work at congresses

    View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • A combined Lagrangian-Eulerian technique for problems in geomechanics

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    Computational Methods for Coupled Problems in Science and Engineering
    Presentation's date: 2013-06
    Presentation of work at congresses

    View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Procedimiento de diseño de protecciones tipo repié para evitar la rotura por deslizamiento en masa de presas de escollera sometidas a percolaciones extremas

     Morán Moya, Rafael; Alves, Ricardo; Toledo Municio, Miguel Ángel; Larese, Antonia; Salazar González, Fernando; Rossi, Riccardo
    Jornadas de Ingeniería del Agua
    Presentation's date: 2013
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    La demanda de seguridad en infraestructuras críticas ha aumentado en los últimos años, especialmente en los países con mayor nivel de desarrollo económico y social. En estos países, el control del estado de la seguridad de estas infraestructuras y las medidas para disminuir los riesgos asociados en caso de avería están adquiriendo una gran relevancia, lo que se ha plasmado en unas normativas más exigentes. Las presas están dentro de este tipo de infraestructuras tanto por su interés estratégico como por los daños que pueden llegar a ocasionar en caso de un mal funcionamiento o de su eventual rotura. La tecnología de protecciones de presas surge como respuesta a esta demanda de seguridad y, por este motivo, ha experimentado un gran avance en las últimas décadas. Dentro de este artículo se va a describir la protección tipo repié y el procedimiento de diseño propuesto para evitar el deslizamiento en masa de presas con espaldón de aguas abajo de escollera, cuando se produce una filtración anormalmente elevada debido a un fallo en la impermeabilidad en el conjunto presa-cimiento. El artículo describe brevemente el estado del arte de la tecnología y de sus aplicaciones así como de la innovación conseguida en este campo a partir de las investigaciones desarrolladas en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), en colaboración con el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX y el Centro Internacional de Métodos Numéricos en la Ingeniería (CIMNE), en el marco del proyecto de investigación del Plan Nacional denominado EDAMS, y cuyo resultado se ha plasmado en una tesis doctoral .

    La demanda de seguridad en infraestructuras críticas ha aumentado en los últimos años, especialmente en los países con mayor nivel de desarrollo económico y social. En estos países, el control del estado de la seguridad de estas infraestructuras y las medidas para disminuir los riesgos asociados en caso de avería están adquiriendo una gran relevancia, lo que se ha plasmado en unas normativas más exigentes. Las presas están dentro de este tipo de infraestructuras tanto por su interés estratégico como por los daños que pueden llegar a ocasionar en caso de un mal funcionamiento o de su eventual rotura. La tecnología de protecciones de presas surge como respuesta a esta demanda de seguridad y, por este motivo, ha experimentado un gran avance en las últimas décadas. Dentro de este artículo se va a describir la protección tipo repié y el procedimiento de diseño propuesto para evitar el deslizamiento en masa de presas con espaldón de aguas abajo de escollera, cuando se produce una filtración anormalmente elevada debido a un fallo en la impermeabilidad en el conjunto presa-cimiento. El artículo describe brevemente el estado del arte de la tecnología y de sus aplicaciones así como de la innovación conseguida en este campo a partir de las investigaciones desarrolladas en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), en colaboración con el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX y el Centro Internacional de Métodos Numéricos en la Ingeniería (CIMNE), en el marco del proyecto de investigación del Plan Nacional denominado EDAMS, y cuyo resultado se ha plasmado en una tesis doctoral .

  • Access to the full text
    Protecciones de presas mediante repiés de escollera y bloques en forma de cuña  Open access

     Morán Moya, Rafael; Alves, Ricardo; Toledo Municio, Miguel Ángel; Salazar González, Fernando; Larese, Antonia; San Mauro, Javier
    Jornada Técnica Avances en Investigación Aplicada en Seguridad Hidráulica de Presas
    Presentation's date: 2013-06-20
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract Access to the full text Access to the full text Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    La tecnología de protecciones de presas de materiales sueltos ha experimentado un gran avance en las últimas décadas. El estado del arte de protecciones incluye tipologías muy diferentes en función del origen del daño al que se pretende hacer frente, el grado de protección deseado y de las características específicas de la presa a proteger, entre otras. En este artículo se van a tratar dos tipos de protecciones de carácter muy diferente: las protecciones tipo repié y las protecciones mediante bloques prefabricados en forma de cuña (en adelante, BFC). En el caso de las protecciones tipo repié, aplicables a presas de materiales sueltos con espaldón de aguas abajo de escollera, se realiza una breve descripción del estado del arte de la tecnología y de sus aplicaciones así como de la innovación conseguida en este campo a partir de las investigaciones desarrolladas en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), en colaboración con el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX y el Centro Internacional de Métodos Numéricos en la Ingeniería (CIMNE), en el marco del proyecto de investigación del Plan Nacional denominado EDAMS, y cuyo resultado directo ha sido la tesis doctoral titulada ¿Mejora de la seguridad de las presas de escollera frente a percolación accidental mediante protecciones tipo repié¿. En la parte dedicada a la protección mediante BFC`s se describe la tecnología, sus posibilidades de utilización dentro de la ingeniería de presas y se presenta el caso de la presa de Barriga (Burgos), como primera aplicación mundial de esta tecnología para el diseño de un aliviadero de servicio sobre el propio cuerpo de una presa de materiales sueltos en explotación.

    La tecnología de protecciones de presas de materiales sueltos ha experimentado un gran avance en las últimas décadas. El estado del arte de protecciones incluye tipologías muy diferentes en función del origen del daño al que se pretende hacer frente, el grado de protección deseado y de las características específicas de la presa a proteger, entre otras. En este artículo se van a tratar dos tipos de protecciones de carácter muy diferente: las protecciones tipo repié y las protecciones mediante bloques prefabricados en forma de cuña (en adelante, BFC). En el caso de las protecciones tipo repié, aplicables a presas de materiales sueltos con espaldón de aguas abajo de escollera, se realiza una breve descripción del estado del arte de la tecnología y de sus aplicaciones así como de la innovación conseguida en este campo a partir de las investigaciones desarrolladas en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), en colaboración con el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX y el Centro Internacional de Métodos Numéricos en la Ingeniería (CIMNE), en el marco del proyecto de investigación del Plan Nacional denominado EDAMS, y cuyo resultado directo ha sido la tesis doctoral titulada “Mejora de la seguridad de las presas de escollera frente a percolación accidental mediante protecciones tipo repié”. En la parte dedicada a la protección mediante BFC`s se describe la tecnología, sus posibilidades de utilización dentro de la ingeniería de presas y se presenta el caso de la presa de Barriga (Burgos), como primera aplicación mundial de esta tecnología para el diseño de un aliviadero de servicio sobre el propio cuerpo de una presa de materiales sueltos en explotación.

  • A coupled PFEM-Eulerian approach for the solution of porous FSI problems

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Idelsohn Barg, Sergio Rodolfo
    Computational Mechanics
    Date of publication: 2012-12
    Journal article

    View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Access to the full text
    A coupled Eulerian-PFEM model for the simulation of overtopping in rockfill dams  Open access

     Larese, Antonia; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Rossi, Riccardo
    Date of publication: 2012
    Book

    Access to the full text Access to the full text Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • A coupled Eulerian-PFEM model for the simulation of overtopping in rockfill dams  Open access

     Larese, Antonia
    Defense's date: 2012-07-05
    Department of Strength of Materials and Structural Engineering, Universitat Politècnica de Catalunya
    Theses

    Read the abstract Read the abstract Access to the full text Access to the full text Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    Rockfill dams are nowadays often preferred over concrete dams because of their economic advantages, their flexible design and thank to the great advance achieved in geosciences and geomechanics. Unfortunately their behavior in case of overtopping is still an open issue. In fact very little is known on this phenomenon that in most cases leads to the complete failure of the structure with catastrophic consequences in term of loss of lives and economic damage. The principal aim of the present thesis is the development of a computational method to simulate the overtopping and the beginning of failure of the downstream shoulder of a rockfill dam. The whole phenomenon is treated in a continuous framework. The fluid free surface problem outside and inside the rockfill slope is treated using a unique Eulerian fixed mesh formulation. A level set technique is employed to track the evolution of the free surface. The traditional Navier-Stokes equations are modified in order to automatically detect the presence of the porous media. The non-linear seepage is evaluated using a quadratic form of the resistance law for which the Ergun's coefficients have been chosen. The structural response of the solid skeleton is evaluated using a continuum viscous model. A non-Newtonian modified Bingham law is proposed for the simulation of the behaviour of a granular non-cohesive material. This approach has the possibility of considering a pressure sensitive resistance criteria. This is obtained inserting a Mohr-Coulomb failure criterion in the Bingham relation. Due to the large deformation of the mesh during the failure process, a Lagrangian framework is preferred to a fixed mesh one: the Particle Finite Element Method (PFEM) is therefore used. Its specific features make it appropriate to treat the rockfill material and its large deformations and shape changes. Finally a tool for mapping variables between non-matching meshes is developed to allow passing information between the fluid fixed and the dam moving meshes. All the numerical results are compared with experiments on prototype rockfill dams.

  • Failure of rockfill dams during overtopping scenarios: a coupled level set-PFEM approach

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering
    Presentation's date: 2012-09
    Presentation of work at congresses

     Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • New Computational Methods for Predicting the security of constructions to Water Hazards accounting for fluid-soil-structure interactions

     Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Larese, Antonia; Celigueta Jordana, Miguel Angel
    Participation in a competitive project

     Share

  • A visco-rigid model using PFEM for simulating the failure of non-coheisve granular material

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    International Conference on Particle-Based Methods
    Presentation's date: 2011-10-27
    Presentation of work at congresses

    View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Numerical modeling of the hydraulic performance of Oliana dam spillway using Kratos

     Salazar González, Fernando; Morán Moya, Rafael; Rossi, Riccardo; Larese, Antonia
    Benchmark Workshop on Numerical Analysis of Dams
    Presentation's date: 2011-10-21
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    Head-discharge curves in gated spillways are commonly obtained by means of the application of empirical formulations. The most popular one, recommended by SPANCOLD [1], was developed by the U.S. Army Corps of Engineers [2]. It is based in several experimental campaigns whose results were used to define a chart which provides the value of the discharge coefficient depending on the gate position. This formula does not take into account the effect of side contractions, which depends on the length-height ratio of the bays, as well as the head, the inflow conditions and spillway geometry. Thus, it is necessary to carry out specific experimental tests for every new spillway. The aim of the work is the analysis of the discharge capacity of radial gated spillways. The accuracy of empirical formulations has been studied, and Oliana Dam spillway has been investigated via numerical simulation.

  • Estudio de la capacidad de desagüe de aliviaderos con compuertas mediante modelación numérica: aplicación a la presa de Oliana

     Salazar González, Fernando; Rossi, Riccardo; Morán Moya, Rafael; Larese, Antonia
    Jornadas de Ingeniería del Agua
    Presentation's date: 2011-10
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    Las curvas de desagüe de aliviaderos con compuertas, que permiten conocer el caudal que se está vertiendo en unas condiciones (nivel de embalse, apertura de compuerta) determinadas, suelen calcularse en base a formulaciones empíricas. La más utilizada, que es también la que recomienda la Guía Técnica de Seguridad de Presas nº 5 [1], es la desarrollada por el USACE [2]. Se basa en una campaña de ensayos en laboratorio a partir de la cual se obtuvo una curva que permite calcular el coeficiente de desagüe en función de la posición de la compuerta. Esta formulación no tiene en cuenta (se indica explícitamente) el efecto de contracción de la lámina, que depende de la relación entre el ancho de vano y la altura de lámina vertiente. Por tanto, debe considerarse como una primera aproximación a cada caso particular. Como consecuencia de ello, resulta necesario realizar campañas de ensayos en laboratorio específicas para cada nuevo aliviadero que se proyecta. En el presente trabajo se estudia la capacidad de desagüe de aliviaderos con compuertas radiales mediante la aplicación de un código de cálculo numérico al caso del aliviadero de la presa de Oliana. La presa de Oliana [5] es una presa de gravedad de hormigón, situada sobre el cauce del río Segre entre los términos municipales de Oliana y Peramola. Tiene una altura total desde cimientos de 102 m y su coronación, situada a la cota 519,60, tiene una longitud de 268 m. Su planta es curva, pero su talud es de 0,87 H: 1,0 V, por lo que está diseñada para resistir por gravedad. Tiene un aliviadero de superficie, situado sobre la propia coronación de la presa. Consta de dos vanos de 17 m de ancho cada uno, que están controlados por sendas compuertas tipo Taintor. El canal de descarga se sitúa sobre el paramento de aguas abajo de la presa, si bien está retranqueado hacia aguas arriba, para reducir la altura de los muros cajeros.

  • Coupling eulerian and lagrangian models to simulate seepage and evolution of failure in prototype rockfill dams

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    Benchmark Workshop on Numerical Analysis of Dams
    Presentation's date: 2011-10
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    This work presents a model which allows considering the interaction between rockfill dams and the water. The fluid behaviour is analyzed on an Eulerian fixed mesh. A level set technique is employed to tack the evolution of the free surface. An edge based approach is used to solve efficiently the modified form of the Navier‐Stokes equations. The dam response is evaluated on a Lagrangian moving mesh using PFEM. A visco‐rigid constitutive model is used to describe the structural behaviour and collapse of rockfill under fluid dynamic forces. Mohr‐Coulomb is the failure criteria adopted in the calculation. Finally a nodal projection algorithm allows the transferring of information through non matching meshes.

  • Simulating complex problems in civil engineering: the particle finite element method and beyond

     Rossi, Riccardo; Larese, Antonia; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Idelsohn Barg, Sergio Rodolfo
    Congreso en Métodos Numéricos em Engenharia
    Presentation's date: 2011-06-15
    Presentation of work at congresses

    View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Theme B: simulation of the behavior of prototypes of rockfill dams during overtopping scenarios: seepage evolution and beginning of failure

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Toledo Municio, Miguel Ángel; Morán Moya, Rafael; Campos, Hibber; LARA, ÁNGEL; VIÑA, Mª DEL PILAR
    Benchmark Workshop on Numerical Analysis of Dams
    Presentation's date: 2011-10
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    In recent years the technology on embankments dams has developed sensibly due to the advances in soil mechanic, and in all related sciences. Nevertheless their vulnerability to overtopping still remains their weakest point in comparison with concrete structures. The principal aim of this theme is the simulation of the initial stage of failure of the dam when an overtopping or an exceptional flood occurs. A fluid-structure coupled problem has to be considered. The sudden variation of the upstream conditions induces a quick evolution of a seepage line in the downstream shoulder. Non linear Darcy law has to be taken into account. On the other hand the water, emerging from the toe of the dam, induces dragging of particles and possible mass sliding, depending on geometrical and material conditions. UPM and CEDEX have carried out more than 70 experiments during the last two years. They analyzed the influence of a series of parameters on the failure mechanisms. These parameters are, for instance, the dimension of the rocks, the slope of the downstream part of the dam, the type of impermeable element used, and so on. We propose to reproduce numerically three experiments analyzing the evolution of seepage and following initial stage of failure in the case of a homogeneous dam, of a dam with impermeable upstream face and of a dam with internal core. Experimental data, bottom pressure distribution and topographic analysis of the geometry of the dam during the failure can be compared with numerical results.

  • A combined PFEM-level set model to simulate the behavior of a rockfill dam in overtopping scenarios

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    International Conference on Computational Methods for Coupled Problems in Science and Engineering
    Presentation's date: 2011-06-22
    Presentation of work at congresses

    View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • On the simulation of rock-fill dam behaviour in overspill conditions

     Rossi, Riccardo; Larese, Antonia; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    Multiphysics
    Presentation's date: 2011-12-16
    Presentation of work at congresses

     Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • edams - METODOS NUMERICOS Y EXPERIMENTALES PARA LA EVALUACION DE LA SEGURIDAD Y PROTECCION DE LAS PRESAS DE MATERIALES SUELTOS EN SITUACION DE SOBREVERTIDO

     Rossi, Riccardo; Larese, Antonia; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Dadvand, Pooyan
    Participation in a competitive project

     Share

  • Overtopping in rockfill dams: a mixed Lagrangian Eulerian formulation

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    European Conference on Computational Mechanics
    Presentation's date: 2010-05-16
    Presentation of work at congresses

    View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Estudios sobre el comportamiento de presas de escollera ante vertidos por coronación

     Lechuga García, Cristina; Lara Dominguez, Ángel; Berga Cano, Mª Isabel; Viña Gómez, Mª del Pilar; Toledo Municio, Miguel Ángel; Morán Moya, Rafael; Campos, Hibber; García Palacio, Jaime; Larese, Antonia
    Jornadas Españolas de Presas
    Presentation's date: 2010-06-16
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    Como consecuencia del desarrollo de un Proyecto de Investigación, el CEDEX, la Universidad Politécnica de Madrid y el CIMNE han trabajado conjuntamente en el desarrollo de un método para el estudio del proceso de rotura de presas de escollera por sobrevertido combinando técnicas de elementos finitos y partículas. Para ello se han realizado y analizado 80 ensayos en modelo físico en las instalaciones del CEDEX y UPM, utilizando seis tamaños de material, cuatro taludes distintos (1,5H:1V; 2,2H:1V; 3,0H:1V y 3,5H:1V) y tres opciones de impermeabilización (sin pantalla, núcleo interno y pantalla externa). Estos ensayos están permitiendo conocer mejor el fenómeno y calibrar el modelo matemático. El modelo matemático basa su desarrollo en el acoplamiento de dos fenómenos: la filtración del agua en un medio granular (simulada mediante una malla euleriana) y la erosión del propio material granular (simulada mediante una malla lagrangiana. Durante 2010 se prevé finalizar la construcción, en el CEDEX, de un canal de grandes dimensiones que permitirá ensayar presas de hasta 4 m de altura en condiciones de laboratorio, que servirán como prototipo para el análisis del efecto de escala. Este prototipo aumentará considerablemente la fiabilidad de las conclusiones obtenidas.

  • Physical and numerical modelization of the behavior of rockfi ll dams during overtopping scenarios

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Toledo Municio, Miguel Ángel
    International Congress on Dam Maintenance and Rehabilitation
    Presentation's date: 2010-11-25
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    In recent years the technology on embankments dams has developed sensibly due to the advances in soil mechanic, and in all related sciences. Nevertheless their vulnerability to overtopping is still an open theme of discussion. Such an extreme phenomenon can lead to catastrophic consequences with loss of stability and failure of the entire structure. In spite of that, the consequences of an overtopping are still difficult to analyze and to prevent optimally. The possibility to define a numerical instrument to provide support for analyzing the failure of a dam is an important step ahead for organizing the intervention measures and for optimizing the economic plan. This is the principal reason why the Spanish ministry of Science and Innovation is funding the XPRES project, between the Polytechnic University of Madrid (UPM), the Centre for Hydrographical Studies of CEDEX and the International Centre for Numerical Methods in Engineering (CIMNE). The characterization of the failure process is dealt with by combining new numerical models, developed by CIMNE, with experimental tests on physical models of different sizes and scales carried out by UPM and CEDEX. In the present paper the work carried out by CIMNE is presented. The numerical model is based on combination of Lagrangian Particle Finite Element Method (PFEM) and Eulerian level set techniques in order to optimize the coupling between the dynamic effect of water inside and outside the dam, with the structural deformation and collapse induced on the down stream shoulder. The breaching formation and the consequent beginning of the failure are analyzed with particular interest. The specific features of the adopted method make it appropriate to treat the rockfill material and its large deformations and shape changes. A variable viscosity law and an energetic erosion criterion are used to take into account mass sliding and erosion acting in combined or alternative way.

  • Metodología de análisis de comportamiento de presas de escollera frente a un sobrevertido

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Toledo Municio, Miguel Ángel
    Jornadas Españolas de Presas
    Presentation's date: 2010-06-15
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    Con el objetivo de llegar a un mejor conocimiento del principio del proceso de rotura de las presas de material suelto y obtener una herramienta que permita un análisis más riguroso de este fenómeno, se está desarrollando el proyecto XPRES financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia [XPRES 2007-2010]. El proyecto consta de una parte experimental, llevada a cabo por CEDEX y UPM conjuntamente, y de una parte numérica, desarrollada en el Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE). En el presente trabajo se quiere presentar lo que CIMNE está realizando para crear una herramienta de cálculo para el análisis del comportamiento de una presa de escollera durante un sobrevertido, que, por su incidencia en la seguridad de la presa y su entorno, merece un tratamiento más preciso. La nueva metodología permite analizar con detalle el estado de tensión y deformación de la presa y su posible rotura parcial, o catastrófica, bajo la acción del flujo de agua y combina métodos de elementos finitos avanzados con métodos de partículas. Se analiza con particular interés el principio de la rotura por sobrevertido al pie de la presa cuando el agua empieza a filtrar generando fenómenos conjuntos de arrastre de partículas y deslizamiento en masa.

  • Analysis of stability of earth dams in overtopping scenarios with the particle finite element method

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    International Conference on Particle-Based Methods
    Presentation's date: 2009-11-25
    Presentation of work at congresses

     Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Combinación de métodos lagrangianos de elementos finitos y partículas (PFEM) con métodos eulerianos para el análisis del comportamiento de presas de escollera durante un sobrevertido

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    Congreso de Métodos Numéricos en Ingeniería
    Presentation's date: 2009-07-01
    Presentation of work at congresses

     Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • A mixed Lagrangian and Eulerian FSI approach for simulation of overtopping on embankment dams

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    International Conference on Computational Methods for Coupled Problems in Science and Engineering
    Presentation's date: 2009-06-09
    Presentation of work at congresses

     Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • CIMNE Verification of the validation analisis of Xfinas elements database

     Larese, Antonia; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    Date: 2009-01
    Report

     Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Análisis numérico del proceso de filtración en presas de escollera

     Tapia Navarro, Cristian; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Larese, Antonia
    Date: 2009-11
    Report

     Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Outstanding Paper Award

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Idelsohn Barg, Sergio Rodolfo
    Award or recognition

     Share

  • Validation of the particle finite element method (PFEM) for simulation of free surface flows  awarded activity

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Idelsohn Barg, Sergio Rodolfo
    Engineering computations
    Date of publication: 2008-07
    Journal article

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    Purpose – The purpose of this paper is to evaluate the possibilities of the particle finite element method for simulation of free surface flows. Design/methodology/approach – A numerical simulation of a number of examples for which experimental data are available is performed. The simulations are run using the same scale as the experiment in order to minimize errors due to scale effects. Some examples are chosen from the civil engineering field: a study of the flow over a flip bucket is analyzed for both 2D and 3D models, and the flow under a planar sluice gate is studied in 2D. Other examples, such as a 2D and 3D “dam break” with an obstacle are taken from the smooth particle hydrodynamics literature. Findings – Different scenarios are simulated by changing the boundary conditions for reproducing flows with the desired characteristics. Different mesh sizes are considered for evaluating their influence on the final solution. Originality/value – Details of the input data for all the examples studied are given. The aim is to identify benchmark problems for future comparisons between different numerical approaches for free surface flows.

    Literari Network Awards for Excellence: "Engineering Computationa" Outstanding Paper Presented at COMPLAS X - International Conference on Computational Plasticity in Barcelona

  • Un método de cálculo para el estudio de la seguridad de presas de escollera durante un sobrevertido

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    Jornadas Españolas de Presas
    Presentation's date: 2008-11
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    El objetivo de este trabajo es desarrollar y validar un nuevo método de cálculo de aplicabilidad general para el estudio de la estabilidad y seguridad de una presa de escollera durante un sobrevertido. Esta nueva herramienta permite analizar con detalle el estado tenso-deformacional de la presa y su posible rotura y eventual desmoronamiento bajo la acción del flujo de agua y combina métodos de elementos finitos avanzados con métodos de partículas. Esta técnica, denominada PFEM (particle finite element method), permite tener en cuenta de las complejas no-linealidades geométricas y mecánicas en problemas de interacción fluido-estructura, incluyendo fenómenos de superficie libre y de erosión. En el trabajo se describen las características esenciales del PFEM y se detalla la aplicación de este método para modelar el sobrevertido en presas de escollera y su eventual desplome. Este tabajo numérico se combina con una parte experimental que se desarrolla en el CEDEX y en la ETS de Ingenieros de Caminos de Madrid en el marco del proyecto XPRES.

    Postprint (author’s final draft)

  • Access to the full text
    PFEM application in fluid structure interaction problems  Open access

     Celigueta Jordana, Miguel Angel; Larese, Antonia; Latorre, Salvador
    Conference on Advances and Applications of GiD
    Presentation's date: 2008-05
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract Access to the full text Access to the full text Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    In the current paper the Particle Finite Element Method (PFEM), an innovative numerical method for solving a wide spectrum of problems involving the interaction of fluid and structures, is briefly presented. Many examples of the use of the PFEM with GiD support are shown. GiD framework provides a useful pre and post processor for the specific features of the method. Its advantages and shortcomings are pointed out in the present work.

  • Access to the full text
    Particle finite element method and level set method for the simulation of the failure of rockfill dams due to overtopping phenomena  Open access

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Idelsohn Barg, Sergio Rodolfo
    World Congress on Computational Mechanics
    Presentation's date: 2008-07-04
    Presentation of work at congresses

    Access to the full text Access to the full text Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Safety analysis of rockfill dams during overspill phenomena

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Idelsohn Barg, Sergio Rodolfo
    Annual Meeting of ICOLD
    Presentation's date: 2008-06
    Presentation of work at congresses

     Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Particle finite element method (PFEM) in hydraulic and geotechnical civil engineering

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Idelsohn Barg, Sergio Rodolfo
    GACM Colloquium on Computational Mechanics for Young Scientists from Academia and Industry
    Presentation's date: 2007-10
    Presentation of work at congresses

     Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Trabajo realizado por CIMNE en relacción con la rotura del muelle del Prat del puerto de Barcelona

     Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Suarez Arroyo, Benjamin; Idelsohn Barg, Sergio Rodolfo; Rossi, Riccardo; Celigueta Jordana, Miguel Angel; Larese, Antonia
    Date: 2007-07
    Report

     Share Reference managers Reference managers Open in new window

  • Ciudad Multidimensional LCM

     Larese, Antonia; Bosch, Carlos
    Participation in a competitive project

     Share

  • On the validation of the particle finite element method (PFEM) for complex engineering fluid flow problems

     Larese, Antonia; Rossi, Riccardo; Idelsohn Barg, Sergio Rodolfo; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio
    European Conference on Computational Fluid Dynamics
    Presentation's date: 2006-09
    Presentation of work at congresses

    Read the abstract Read the abstract View View Open in new window  Share Reference managers Reference managers Open in new window

    Several comparisons between experiments and computational models are presented in the following pages. The objective is to verify the ability of Particle Finite Elements Methods (PFEM) [1] [2] to reproduce hydraulic phenomena involving large deformation of the fluid domain [4].

  • Desarrollo de herramientas de diseño para el cálculo estructural en el transporte de gas licuado:

     Souto, Antonio; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Larese, Antonia; Celigueta Jordana, Miguel Angel
    Participation in a competitive project

     Share