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We introduce the open-source package MercuryDPM, which we have been developing over the last few years. MercuryDPM is an object-oriented algorithm with an easy-to-use user interface and a flexible core, allowing developers to quickly add new features. It is parallelised using MPI and released under the BSD 3-clause license. Its opensource developers’ community has developed many features, including moving and curved walls; state-of-the-art granular contact models; specialised classes for common geometries; non-spherical particles; general interfaces; restarting; visualisation; a large self-test suite; extensive documentation; and numerous tutorials and demos. In addition, MercuryDPM has three major state-of-art components that where originally invented and developed by its team: an advanced contact detection method, which allows for the first time large simulations with wide size distributions; curved (non-triangulated) walls; and, multicomponent temporal coarse-graining, a novel way to extract continuum fields from discrete particle systems. We illustrate these tools and a selection of other MercuryDPM features via various applications, including size-driven segregation down inclined planes, rotating drums, and dosing silos.

Lo scavo di gallerie in ambiente urbano induce inevitabilmente degli spostamenti a livello delle fondazioni degli edifici. La previsione degli spostamenti causati dall'interazione galleria-terreno-struttura viene di solito effettuata mediante analisi numeriche. Lo studio degli effetti di tali spostamenti sulla struttura in elevazione è particolarmente importante quando gli edifici interessati sono caratterizzati da grande valore storico-artistico, come è spesso il caso nei centri stroici delle città. In presenza di edifici particolarmente sensibili si rende necessario procedere alla modellazione di dettaglio della struttura per cogliere gli effetti in elevazione, anche localizzati. Inoltre, la geometria del problema esaminato può rendere necessario lo svolgimento di analisi tridimensionali, con evidente aggravio in termini di potenza e tempi di calcolo richiesti. Una semplificazione delle analisi è auspicabile, soprattutto in presenza di numerosi edifici. In questa tesi si propone di effettuare lo studio dell'interazione utilizzando nelle analisi numeriche una rappresentazione semplificata dell'edificio esaminato detta ``solido equivalente''. In particolare il lavoro è mirato alla definizione del solido equivalente e all'identificazione dei relativi parametri meccanici. L'uso del solido equivalente nelle analisi di interazione fornisce cedimenti in buon accordo con quelli ottenuti utilizzando un modello completo dell'edificio. I cedimenti ricavati alla base del solido equivalente, dunque, potranno essere successivamente applicati in maniera disaccoppiata alla base di un modello adeguatamente dettagliato dell'edificio, demandando in questo modo ad una fase successiva dello studio l'esame degli effetti sulla struttura in elevazione.