[ca] Aquest treball utilitza una nova tècnica numèrica anomenada mètode dels elements finits particulats (PFEM) per a estudiar la propagació de les ones d'aigua i la seva interacció amb estructures sòlides. Un enfocament numèric és un model de simulació de la realitat. En el cas del PFEM, la tècnica numèrica utilitza una estratègia lagrangiana per a resoldre les equacions de Navier-Stokes. El PFEM proporciona una descripció precisa de la interacció fluid-sòlid i és útil per a determinar l'evolució dels fluxos de fluids. Per a validar el mètode numèric en l'àrea d'aplicació donada, aquest projecte compara els resultats obtinguts per PFEM amb resultats experimentals d'anàlisis de laboratori. També es va utilitzar el mètode de la solució acoblada PFEM-Shallow Water (PFEM-SW) i es van comparar els resultats obtinguts. El primer apartat d'aquest treball se centra en l'anàlisi de la propagació d'ones. Després de la seva implementació mitjançant PFEM, el model es compara amb els resultats experimentals obtinguts en el canal del laboratori experimental en Braunschweig (Hitzegrad, 2019). Els resultats demostren la convergència de la grandària de la malla i del pas temps, a més de validar l'aplicabilitat del mètode numèric en aquest cas específic. El segon apartat consisteix a fer la mateixa anàlisi que en el primer apartat, però amb el mètode PFEM-SW, comparar-lo amb el PFEM estàndard i també amb els resultats experimentals obtinguts en el canal del laboratori experimental en Braunschweig (Hitzegrad, 2019). Els resultats van indicar que el mètode PFEM-SW té resultats similars al PFEM estàndard amb una precisió lleugerament menor, però amb un cost computacional significativament inferior. Finalment, es duu a terme una prova de concepte del mètode d'Interacció Fluid-Estructura (FSI) per a comprendre millor el funcionament de l'eina PFEM.

[en] This work utilizes the Particle Finite Element Method (PFEM), which is an innovative numerical technique, to study the propagation of water waves and their interaction with solid structures. A numerical approach is essentially a simulation model that represents reality. In the case of PFEM, this technique employs a Lagrangian strategy to solve the Navier-Stokes equations, providing a precise description of fluid-solid interaction and aiding in determining the evolution of fluid flows. Two computer programs are employed in this study to simulate the numerical approach. The preprocessing and postprocessing phases utilize the GID software, which displays the results and allows for input decisions. The Kratos Multiphysics program calculates the governing equations. The first section of this work focuses on the analysis of wave propagation. After implementing PFEM, the model is compared with experimental results obtained in the laboratory channel in Braunschweig (Hitzegrad, 2019). The results demonstrate the convergence of mesh size and time step, validating the applicability of the numerical method in this specific case. The second section involves performing the same analysis as in the first section but using the PFEM-SW method. It is compared with the standard PFEM method and, once again, with experimental results obtained in the laboratory channel in Braunschweig (Hitzegrad, 2019). The results indicate that the PFEM-SW method yields similar results to the standard PFEM method with slightly less accuracy but significantly lower computational cost. Finally, a proof of concept for the Fluid-Structure Interaction (FSI) method is conducted to better understand the functionality of the PFEM tool. A hypothetical example is implemented in which previously generated waves using the PFEM-SW method impact three blocks with dimensions of 1m x 1m, simulating their fall into a pit.