[ca] En aquesta tesi es desenvolupa un model numèric eficient i robust per a l'anàlisi de problemes fluid-dinàmics, que posteriorment es valida i s'aplica a dues noves configuracions: (1) les onades generades per una hidroala submergida i (2) la dinàmica d'una càpsula deformable en un flux pulsàtil. El model es basa en el Mètode dels Elements de Contorn (MEC) integrat amb la tecnologia de NURBS i T-spline. Aquesta tècnica es coneguda com Anàlisi Isogeomètric (AIG) i té certs avantatges. El més atractiu és que permet una integració directa entre programes moderns de disseny gràfic (CAD) i eines d'anàlisi numèric, eliminant així laboriosos passos intermedis com la generació de la malla. Aquesta tesi es divideix en dos blocs. El primer bloc tracta sobre la simulació de propagació d'onades no lineals gravitacionals i de la interacció onades-estructures. L'anàlisi d'aquest fenomen és útil per a predir la generació i propagació de tsunamis així com és indispensable per al disseny d'esculleres i estructures flotants. S'assumeix que el fluid és invíscid i irrotacional, resultant una equació de Laplace que es resol mitjançant el MEC. Es resolen diversos exemples en els que es demostra la precisió i estabilitat temporal del model numèric. Addicionalment es simula el front d'onades generat per una hidroala submergida. En el segon bloc s'aplica el AIG a l'estudi del comportament de microcàpsules deformables suspeses en fluxos. La dinàmica de microcàpsules deformables comporta importants implicacions en un ampli rang d'aplicacions biomèdiques i industrials. El AIG-MEC s'utilitza per a resoldre l'equació del fluid mentre que es desenvolupa una formulació basada en el AIG-Mètode dels Elements Finits (MEF) per a l'anàlisi de la mecànica de la membrana. Es resolen diversos exemples en els que es mostra la capacitat del mètode per a la simulació de càpsules sotmeses a grans deformacions. Finalment s'estudia la dinàmica d'una càpsula en un tub amb flux pulsàtil.

[es] En esta tesis se desarrolla un modelo numérico eficiente y robusto para el análisis de problemas fluido-dinámicos, que posteriormente se valida y se aplica a dos nuevas configuraciones: (1) las ondas generadas por un hidroala sumergida y (2) la dinámica de una cápsula deformable en un flujo pulsátil. El modelo se basa en el Método de los Elementos de Contorno (MEC) integrado con la tecnología NURBS and T-spline. Esta técnica es conocida como Análisis Isogeométrico (AIG) y posee ciertas ventajas. La más atractiva es que permite una directa integración entre modernos programas de diseño grafico (CAD) y herramientas de análisis numérico, eliminando así laboriosos pasos intermedios como la generación de la malla. Esta tesis se divide en dos bloques. El primer bloque trata sobre la simulación de propagación la de ondas de gravedad no lineales e la interacción olas-estructuras. El análisis de este fenómeno es útil para predecir la generación y propagación de tsunamis así como es indispensable para el diseño de rompeolas y estructuras flotantes. Se asume que el fluido es inviscido e irrotacional, resultando una ecuación de Laplace que se resuelve mediante el MEC. Se resuelven varios ejemplos en los que se demuestra la precisión y estabilidad temporal del modelo numérico. Adicionalmente se simula el frente de olas generados por una hidroala sumergida. En el Segundo bloque se aplica el AIG al estudio del comportamiento de microcápsulas deformables suspendidas en un flujo. La dinámica de microcápsules deformables conlleva importantes implicaciones en un amplio rango de aplicaciones biomédicas e industriales. El AIG-MEC se usa para resolver la ecuación del fluido mientras que se desarrolla una formulación basada en el AIG-Método de los Elementos Finitos (MEF) para el análisis de la mecánica de la membrana. Se resuelven varios ejemplos en los que se muestra la capacidad del método para la simulación de cápsulas sujetas a grandes deformaciones. Finalmente se estudia la dinámica de una cápsula en un tubo con un flujo pulsátil.