Cuantificación de durabilidad y riesgo de falla para sistema de presa de concreto-reservorio mediante tecnología de gemelo digital
Autores: Hadzalic, Emina; Ibrahimbegovic, Adnan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Cuantificación de durabilidad y riesgo de falla para sistema de presa de concreto-reservorio mediante tecnología de gemelo digital
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Estudio
Gemelo digital
Presas de gravedad de concreto
Modelado numérico
Datos de monitoreo de campo
Riesgo de falla
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un enfoque de gemelo digital para cuantificar la durabilidad y el riesgo de falla de las presas de gravedad de concreto mediante la integración de modelado numérico avanzado con datos de monitoreo de campo. A partir de un modelo de elementos finitos previamente desarrollado para el análisis de la interacción presa-reservorio, esta investigación extiende su aplicación a la evaluación de presas existentes y totalmente operativas mediante el uso de la tecnología de gemelos digitales. Se presenta un estudio de caso de un gemelo digital para la presa de gravedad de concreto Salakovac. El modelo numérico combina formulaciones de elementos finitos que representan la presa como un medio poroso saturado no isotérmico y el agua del embalse como un fluido acústico, asegurando resultados de simulación realistas de sus interacciones. Las aproximaciones discretas de elementos finitos seleccionadas permiten el análisis detallado de los mecanismos de falla de la presa bajo condiciones extremas variables, al mismo tiempo que garantizan la transferencia consistente de todos los campos (desplazamiento, temperatura y presión) en la interfaz presa-reservorio. Un aspecto clave de esta investigación es la calibración del modelo numérico a través de la definición sistemática de condiciones de contorno, cargas externas y parámetros de material para garantizar que los resultados de la simulación se alineen estrechamente con el comportamiento observado, reflejando así el estado actual de envejecimiento de la presa de concreto. Para el estudio de caso de la Presa Salakovac, ilustramos el uso del gemelo digital para predecir el mecanismo de falla de una presa de concreto envejecida para el escenario elegido de cargas extremas.
Descripción
Este estudio presenta un enfoque de gemelo digital para cuantificar la durabilidad y el riesgo de falla de las presas de gravedad de concreto mediante la integración de modelado numérico avanzado con datos de monitoreo de campo. A partir de un modelo de elementos finitos previamente desarrollado para el análisis de la interacción presa-reservorio, esta investigación extiende su aplicación a la evaluación de presas existentes y totalmente operativas mediante el uso de la tecnología de gemelos digitales. Se presenta un estudio de caso de un gemelo digital para la presa de gravedad de concreto Salakovac. El modelo numérico combina formulaciones de elementos finitos que representan la presa como un medio poroso saturado no isotérmico y el agua del embalse como un fluido acústico, asegurando resultados de simulación realistas de sus interacciones. Las aproximaciones discretas de elementos finitos seleccionadas permiten el análisis detallado de los mecanismos de falla de la presa bajo condiciones extremas variables, al mismo tiempo que garantizan la transferencia consistente de todos los campos (desplazamiento, temperatura y presión) en la interfaz presa-reservorio. Un aspecto clave de esta investigación es la calibración del modelo numérico a través de la definición sistemática de condiciones de contorno, cargas externas y parámetros de material para garantizar que los resultados de la simulación se alineen estrechamente con el comportamiento observado, reflejando así el estado actual de envejecimiento de la presa de concreto. Para el estudio de caso de la Presa Salakovac, ilustramos el uso del gemelo digital para predecir el mecanismo de falla de una presa de concreto envejecida para el escenario elegido de cargas extremas.