Questo articolo descrive una applicazione del metodo SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) per la modellazione numerica di problemi ingegneristici che evolvono rapidamente nel tempo, con elevate tensioni e forti gradienti, eterogeneità, contorni deformabili, interfacce materiali mobili e superficie libera. Seguendo un approccio tipicamente Lagrangiano, il mezzo continuo è discretizzato mediante un numero finito di particelle cui sono associate le proprietà materiali e che si muovono in accordo con le equazioni di Newton della fisica classica. Le derivate spaziali di una variabile in un punto sono approssimate usando le informazioni associate alle particelle circostanti sulla base della approssimazione utilizzata per il “kernel”.

L’articolo fornisce una breve descrizione dei fondamenti del metodo e di alcuni aspetti numerici relativi al trattamento delle condizioni al contorno e allo schema di integrazione nel tempo; inoltre vengono forniti alcuni dettagli riguardanti recenti miglioramenti del modello introdotti allo scopo di realizzare simulazioni SPH relative ad esplosioni sotto battente d’acqua per la risospensione dei sedimenti ed il successivo “flushing” in un bacino artificiale. Vengono riportati e discussi alcuni esempi relativi a test preliminari 2D realizzati allo scopo di investigare le caratteristiche fondamentali di una esplosione di gas: i risultati ottenuti mostrano che, anche se ulteriori miglioramenti sono richiesti per eliminare alcune limitazioni del modello, il metodo SPH è molto promettente per quanto riguarda la riproduzione della dinamica impulsiva dei sedimenti. Oltre a ciò, uno studio di fattibilità è stato iniziato allo scopo di verificare le potenziali applicazioni in campi innovativi come quello legato ai Sistemi Geotermici Avanzati for la produzione geotermica di energia.