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We address the numerical simulation of periodic solids (phononic crystals) within the framework of couple stress elasticity. The additional terms in the elastic potential energy lead to dispersive behavior in shear waves, even in the absence of material periodicity. To study the bulk waves in these materials, we establish an action principle in the frequency domain and present a finite element formulation for the wave propagation problem related to couple stress theory subject to an extended set of Bloch-periodic boundary conditions. A major difference from the traditional finite element formulation for phononic crystals is the appearance of higher-order derivatives. We solve this problem with the use of a Lagrange-multiplier approach. After presenting the variational principle and general finite element treatment, we particularize it to the problem of finding dispersion relations in elastic bodies with periodic material properties. The resulting implementation is used to determine the dispersion curves for homogeneous and porous couple stress solids, in which the latter is found to exhibit an interesting bandgap structure., Comment: 29 pages, 8 figures

[ES] En este trabajo se describe teórica y numéricamente un metamaterial acústico basado en poros que producen una absorción cuasi perfecta en transmisión. Los poros están optimizados para soportar resonancias simétricas y antisimétricas que pueden ser sintonizadas para estar en la misma frecuencia produciendo modos degenerados, lo que permite una absorción perfecta del sonido en transmisión. Se desarrolla un modelo analítico basado en la suma de admitancias y matriz de transferencia para analizar las propiedades físicas del metamaterial. Finalmente, la geometría resultante se estudia mediante el método de elementos finitos en el cual se miden las propiedades del material propuesto en un tubo de impedancia simulado., [EN] This paper describes theoretically and experimentally an acoustic metamaterial based on pores that produce a quasi-perfect absorption in transmission. The pores are optimized to support symmetric and antisymmetric resonances that can be tuned to be at the same frequency producing degenerate modes, allowing perfect sound absorption in transmission. An analytical model based on the sum of admittances and transfer matrix is developed to analyze the physical properties of the metamaterial. Finally, the resulting geometry is studied using the finite element method in which the properties of the proposed material are measured in a simulated impedance tube.

La propagación de ondas radio sobre la superficie de la tierra es de crucial importancia para el disefio y modelado de sistemas de comunicaciones fiables, sin embargo, obtener modelos para predecir la propagación de ondas radio es actualmente un problema muy difícil, no se ha encontrado una solución analítica que, evaluada numéricamente, reproduzca el compor­tamiento de una onda observable; tampoco se tiene una solución numérica tridimensional que sea aplicable de forma general a todas las situaciones. En este libro se estudia el problema desde los escenarios canónicos hasta los escenarios de propagación troposférica, pasando por los problemas de propagación en escenarios exteriores urbanos y se provee un panorama detallado y actual que permite plantearse nuevas alternativas de investiga­ción en el modelado de propagación de ondas radio CONTENIDO: Presentación – Introducción -- El problema canónico de difracción por cuña -- Escenario canónico y métodos asintóticos -- Escenario canónico y coeficientes heurísticos -- Modelo de propagación de rayos -- Propagación en escenarios exteriores -- Propagación troposférica -- Conclusiones - Referencias Incluye referencias bibliográficas.

Se describe de forma detallada como afecta a la frecuencia detectada de un movimiento ondulatorio, el movimiento relativo entre el foco emisor de ondas y el receptor

Trabajo que propone un modelo de perdida por trayectoria del canal de propagación usando como bases a los modelos de propagación en entornos similares a los entornos industriales, y a su vez que tenga en consideración las características propias del entorno industrial mediante el uso de las mediciones y de regresiones lineales para el ajuste de los modelos bases. El modelo desarrollado permite la estimación del comportamiento de la atenuación de la señal en la banda de 5 GHz para enlaces PTP a una altura de 15 metros sobre áreas industriales de tipo papelero o azucarero, lo que supone una herramienta útil para el correcto dimensionamiento de enlaces de datos en estas condiciones. el escenario industrial para el desarrollo de este trabajo es la planta de Papelera Nacional S.A. y el ingenio azucarero San Carlos en el Cantón Marcelino Maridueña de la provincia del Guayas Guayaquil Magíster en Telecomunicaciones

Mención Internacional en el título de doctor La presente tesis doctoral está centrada en el análisis del comportamiento dinámico de solidos estructurados elásticos mediante modelos de celda y modelos del Continuo Generalizado. El denominador común de la formulación de estos dos modelos es la consideración de efectos de escala. En la primera parte de la tesis se analiza, mediante un modelo de celda, el comportamiento dinámico de un sólido estructurado (lattice) compuesto por una placa de Kirchhoff sobre la que se sitúa perpendicularmente una distribución periódica de vigas de Euler-Bernoulli. Se consideran tres configuraciones: cuadrada, triangular y hexagonal. Se identifican las correspondientes celdas unitarias irreducibles y se resuelve el problema de la propagación de ondas mediante un modelo de Elementos Finitos desarrollado al efecto. Con ayuda del teorema de Bloch se obtienen las relaciones de dispersión y, a partir de ellas, las velocidades de fase y de grupo. Este análisis de propagación de ondas revela la capacidad del sistema de atenuar, orientar en direcciones preferentes, o incluso eliminar la propagación de ondas con determinadas características. Este comportamiento es debido a la estructura interna del sólido (vigas situadas sobre la placa siguiendo un determinado patrón) y no se puede reproducir si se analiza considerando una distribución densa de vigas. Para analizar las variables que afectan al comportamiento del sistema, se ha llevado a cabo un análisis dimensional que ha permitido identificar los tres grupos de parámetros de los que depende la respuesta del sólido estructurado. El conocimiento de estos grupos adimensionales contribuye a un diseño adecuado de lattice para satisfacer los requerimientos que se pretendan cumplir en una cierta aplicación. En la segunda parte de la tesis se analiza, mediante un modelo axiomático del Continuo Generalizado (gradiente de inercia), el comportamiento dinámico de un cable estructurado sometido a vibraciones no lineales. Se parte de un modelo discreto del cable, considerado como referencia, en el que se aprecian claramente los efectos de escala. Con el objetivo de recoger estos efectos de escala mediante modelos continuos se realiza una continualización no estándar de las ecuaciones de gobierno del sistema discreto e, independientemente, se desarrolla un modelo de gradiente de inercia específico para este problema, resultando ambos formalmente idénticos. Esto permite identificar los parámetros del modelo de gradiente de inercia a partir de propiedades del sistema discreto. Finalmente, se muestra la notable concordancia de los resultados del modelo continuo propuesto con los del discreto de referencia. Esta concordancia revela que el modelo propuesto es notablemente superior al continuo clásico para tratar este tipo de problemas donde están presentes los efectos de escala. Además, el modelo continuo supone un gran ahorro computacional frente al discreto. This doctoral thesis is focused on the analysis of the dynamic behaviour of elastic structured solids using unit cell models and generalized continuum models. The nexus between these models is the consideration of lengths scale effects. The first part of the thesis is devoted to the analysis of the dynamic behavior of a structured solid (lattice) comprised of a periodic array of Euler-Bernoulli beams joined perpendicularly to a Kirchhoff plate. Three arrangements are considered: square, triangular and hexagonal. The corresponding irreducible unit cells are identified, and the wave propagation problem is solved using a Finite Element Model. The dispersion relations, as well as the phase and group velocities are obtained with the aid of the Bloch theorem. This analysis reveals the capacity of the system to attenuate, guide in preferred directions, or even cancel the propagation of waves with specific characteristics. This behavior is due to the internal structure of the solid (beams joined to the plate following a periodic arrangement). In order to analyze the features affecting the system, three groups of parameters driving its dynamic behavior have been identified using nondimensional analysis. The knowledge of these groups contributes to a suitable design of the lattice satisfying the requests to be satisfied for a given application. The second part is devoted to the analysis of the nonlinear vibration of a structured cable, using a generalized continuum model (inertia gradient). The study starts from the proposal of a discrete model, taken as the reference, which shows the scale effects under study. In order to capture these effects through continuum models, a non standard continualization of the governing equations of the discrete system is developed and, independently, the inertia gradient theory is specialized to the structured cable typology, both models resulting formally identical. This permits the identification of the parameters of the inertia gradient model from the properties of the discrete system. Finally, the agreement between the results of the proposed continuum model and of the reference discrete is highlighted. This agreement demonstrates the superiority of the generalized continuum, as compared to the classical one, to address scale effects in dynamic problems. Moreover, the continuum model results in a remarkable reduction of computational time, as compared to discrete models. Programa Oficial de Doctorado en Ingeniería Mecánica y de Organización Industrial Presidente: Eugenio Giner Maravilla.- Secretario: José Antonio Loya Lorenzo.- Vocal: Filipe Teixeira-Dias

[eng] In physics, it is common to find different phenomena being described by similar equations. A good analogy can make us look at a problem from a different point of view. In that way, ideas may be transferred from one field of science to another, allowing to model new phenomena after previous, well-studied ones. In the case of the field of analogue gravity, systems that mimic certain aspects of the physics of curved spacetimes are studied. In this thesis, we are interested in the analogy between geometry and media. It has been known for several decades that light propagation in a gravitational field is formally equivalent to that in a bianisotropic medium. On the one hand, ray paths are bent due to spacetime curvature. On the other hand, spatial variations of the permittivity and permeability of a material can make light follow curved trajectories. These two phenomena can be related mathematically in the context of transformation optics, which provides the tools to determine the medium parameters necessary to mimic a certain coordinate transformation. Materials with these specific properties are not naturally occurring, therefore, the emergence of metamaterial science at the beginning of the century was needed to realize them. Metamaterials are artificial composite materials with sub-wavelength constitutive elements that exhibit exotic properties. They have been one of the hot topics of the past years given the variety of opportunities they offer: negative refraction, superlenses, indefinite dispersion, invisibility, among many others. In this thesis we study the analogues of two static spacetimes from the point of view of transformation optics: one with spherical symmetry and one with conical geometry. Both cases are inspired by solutions to Einstein’s equations: the Schwarzschild black hole and the cosmic string, respectively. For each case, we derive the permittivity and permeability of the analogous material using Plebanski’s formulation of the electromagnetic constitutive equations. We solve numerically the wave equation in the metamaterial and compare the results with analytical theories. We find that the spherically symmetric spacetime can be mimicked by either an anisotropic or isotropic medium due to its rotational symmetries. This is achieved by performing a coordinate transformation of the general metric to a conformally flat form. We obtain the medium parameters for both cases and apply the results to the case of the Schwarzschild black hole. We simulate the propagation of a Gaussian beam in the two materials and compare the numerical results with the null-geodesics in the Schwarzschild spacetime, finding a good agreement. The cosmic string is an example of a topological defect with conical geometry. A conical space can be interpreted as flat space with a wedge removed. We make use of this transformation to study the wave equation in the cosmic string background. We apply asymptotic diffraction theories to obtain analytical models that describe wave propagation of electromagnetic or gravitational waves (in a certain gauge). We find that our expressions reproduce accurately the results of the numerical simulations in the analogous metamaterial. Moreover, with our models, we can understand the observed diffraction pattern as the interference of four characteristic waves. With this interpretation we can introduce the Fresnel observation zones, which are related to the diffraction maxima. They help localize the regions – in either space or frequency – where the wave effects are more significant. In fact, in the diffraction by a non-compact object such as the cosmic string, we find that the contribution to the field of wave effects such as interference or diffraction can be of the same order as the geometrical optics terms. Furthermore, the conical topology also appears in condensed matter systems as disclinations or wedge dislocations, therefore we expect our results to be applicable in those systems as well., [spa] La investigación en gravitación análoga consiste en el estudio de sistemas físicos donde se pueden reproducir algunos de los fenómenos propios de relatividad general. Esta tesis se centra en la conocida propagación análoga de las ondas electromagnéticas en un espacio-tiempo curvado y en un medio con una permitividad y permeabilidad generalmente anisótropas. Para la realización de este tipo de medios, fue necesaria la aparición de los metamateriales, materiales artificiales diseñados para tener propiedades electromagnéticas fuera de lo común. En este contexto, se estudian modelos análogos a dos objetos estáticos con distinta simetría: uno con simetría esférica y otro con topología cónica. Ambos casos están motivados por soluciones a las ecuaciones de Einstein: el agujero negro de Schwarzschild y la cuerda cósmica, respectivamente. A través de las ecuaciones de óptica de transformación, determinamos los parámetros de los medios análogos a estos espacio-tiempos. Estudiamos la propagación de ondas electromagnéticas en los materiales obtenidos mediante simulaciones numéricas y comparamos los resultados con teorías analíticas, encontrando muy buen acuerdo. Por un lado, los contrastamos con las geodésicas en los espacio-tiempos considerados a través del formalismo Hamiltoniano. Por otro lado, desarrollamos modelos analíticos para describir la difracción de una onda (en principio tanto electromagnética como gravitatoria) debido a la cuerda cósmica. Para ello, usamos teorías asintóticas de difracción en un espacio virtual plano con un déficit de ángulo, ya que es una representación equivalente a la geometría cónica de la cuerda. De este modo, se obtienen expresiones que nos permiten explicar detalladamente los fenómenos ondulatorios de interferencia y difracción que se producen en este espacio-tiempo. Observamos que estos efectos pueden ser comparables a los términos de óptica geométrica: añaden una modulación en la amplificación del campo relacionada con la formación de imágenes dobles propia de la topología de la cuerda. Cabe destacar que estos fenómenos son conceptualmente distintos a los que se podrían esperar en la difracción sobre un objeto sólido como una barra. Utilizando nuestros modelos analíticos, obtenemos el patrón de difracción característico de la cuerda cósmica, que podría ser de interés para su detección.

We provide a full characterization of two-electron nondispersive wave packets found in the Floquet spectrum of driven helium. These quantum objects which propagate along periodic trajectories of the classical three-body Coulomb problem without dispersion have been identified early within large numerical calculations on one- and two-dimensional models. In this thesis, we present an efficient treatment to describe the dynamics of doubly excited states of helium under electromagnetic driving. With this approach, we are able to identify the resonance states of helium that play the fundamental role in the formation of these nondispersive wave packets, which allows us to give for the first time, theoretical evidence of their existence in three-dimensional helium. Furthermore, we compute the entanglement of doubly excited states of planar helium. We also discuss the effect of a periodic driving by an external field on entanglement. In particular, we focus on the entanglement of two-electron nondispersive wave packets. Doctorado DOCTOR(A) EN CIENCIAS - FÍSICAS

[eng] In 2009, the Spanish Ministry of Science and Innovation approved a proposal to modify the Global Positioning System (GPS) receiver and to allocate a Polarimetric (Pol) Radio Occultation (RO) antenna in the Spanish PAZ satellite. PAZ became an opportunity to test the new Pol-RO concept, which aims to capture ROs using a two orthogonal linear polarization antenna. The experiment has been named Radio Occultations and Heavy Precipitation with PAZ (ROHP-PAZ). The objective is to measure the phase difference between the horizontal and the vertical components of the incoming electromagnetic field that is induced when heavy precipitation flattened raindrops are present in the ray-path. This effect, widely studied in weather radar community, will be measured from space using GNSS signals for the first time with PAZ, which is planned to be launched in 2017. The main objective of this new concept is to enhance the RO capabilities by providing vertical precipitation information along with the current standard RO thermodynamic products (i.e. temperature, pressure and moisture). Until now, no other observing system has been able to provide simultaneous thermodynamic and precipitation information under extreme conditions. The high vertical resolution, global coverage and all-weather capability properties of the RO observations combined with vertical indication of precipitation intensity can be of great value for heavy rain characterization, and therefore for climate and weather forecast and research. The theoretical background for the technique, its feasibility and applications have been assessed in this dissertation. The theoretical basis has been developed combining electromagnetic propagation theory and cloud and precipitation microphysics. Forward scattering simulations at L-band have been obtained in order to relate the microphysics parameters with the expected Pol-RO observables. The feasibility has been addressed using coincident (in space and time) RO profiles and space-based precipitation observations. Such simultaneous observations allow for the characterization of actual RO measurements according to the coincident precipitation information. Finally, the applications have been investigated through realistic end-to-end simulations of the Pol-RO observations, which provide the anticipated Pol-RO products for different precipitation situations, regions, and seasons. Before the launch of the satellite, a field campaign has been conducted with the aim of starting the characterization of the polarimetric measurements. The engineering model of the PAZ antenna was placed at the top of a mountain peak in order to capture, for the first time, linear polarimetric GNSS signals at low grazing angle. This campaign has been useful to start identifying the hardware internal effects and unexpected precipitation features that will be affecting the Pol-RO observations. These effects have been incorporated to the simulations, hence providing valuable feedback to obtain more realistic Pol-RO products. Besides feedback, the data from the field campaign have shown the first observational evidence that precipitation and other hydrometeors induce a noticeable effect on the GNSS polarimetric signals. All these exercises yielded several relevant results. The noise level analysis from actual RO observations sensing precipitation scenarios has allowed to set a detectability threshold for the technique, indicating that a high percentage of moderate to heavy precipitation events will be detected with PAZ. Nevertheless, the integrated nature of the Pol-RO observable does not allow to distinguish between the contributions from the rain's intensity and extension, leaving an ambiguity in the provided product. In an attempt to solve such ambiguity, a tomographic approach has been proposed, which has yielded promising theoretical results. Moreover, it has been shown how the Pol-RO observables can be linked to physical precipitation parameters, such as the along-ray averaged rain rate, in a probabilistic way. The end-to-end simulation has also revealed that the ionosphere will induce a non-negligible depolarization, that will require calibration. Finally, the collocated data has shown the potential applications for Pol-ROs products., [cat] Obtenir mesures simultànies de l’estat termodinàmic de l’atmosfera i de precipitació ha esdevingut un repte per la comunitat científica. Les missions espacials dedicades a obtenir perfils termodinàmics de l’atmosfera tenen problemes amb la presència de núvols gruixuts, ja que el medi esdevé opac a la radiació infraroja (que és la banda de l’espectre electromagnètic en la qual operen). Alternativament, es poden utilitzar radiosondes. Les radiosondes obtenen perfils termodinàmics de l’atmosfera amb molt alta resolució vertical, però tenen l’inconvenient que el seu llençament necessita certa infraestructura, i per tant les zones més remotes en queden al marge. Això inclou pràcticament la totalitat dels mars i oceans, i moltes zones sub-desenvolupades. Per tant, moltes de les zones amb precipitació extrema no poden ser caracteritzades amb aquesta tècnica. A més a més, la resolució temporal acostuma a ser molt baixa, ja que no se’n poden llençar moltes al dia degut a l’elevat cost econòmic que suposaria. Per altra banda, els radars que mesuren les estructures en tres dimensions de la precipitació no tenen la capacitat d’obtenir perfils de temperatura o pressió. Les estacions meteorològiques, que poden ser molt nombroses en segons quins territoris, estan limitades a mesures en superfície, i altra vegada, mars, oceans i regions sub-desenvolupades en queden al marge. Amb tot, les Radio Ocultacions Polarimètriques emergeixen com una tècnica a tenir en compte a l’hora de caracteritzar precipitació extrema. La seva cobertura global, alta resolució vertical i la capacitat de penetrar en núvols i precipitació la fa una tècnica molt atractiva en aquest sentit. Cada cop més estudis científics coincideixen en apuntar un augment en la frequència d’aquests fenòmens extrems, i una caracterització acurada és necessària per millorar els models de predicció.

El objetivo principal de este estudio fue establecer correlaciones entre variables geofísicas y parámetros geotécnicos, que permitan visualizar las velocidades de onda no solo como diferenciadoras de estratos, sino como soporte a extrapolación de parámetros geotécnicos -- Se tomaron 538 datos de proyectos de ingeniería reales estudiados en el departamento de Antioquia y suministrados por empresas privadas, los cuales tenían la condición que en un mismo sitio se hubiesen hecho estudios sísmicos y de exploración directa con ejecución de ensayos de laboratorio para que se pudiesen correlacionar -- Se hicieron correlaciones cualitativas de acuerdo con la Norma NSR-10, la cual permite clasificar el suelo con base a las velocidades de onda cortante Vs en los primeros 30m -- Para esto se tomaron las descripciones de las perforaciones y los apiques en cada proyecto, relacionándolas con las velocidades de onda S para cada estrato, obteniendo así una categorización de acuerdo con sus propiedades físicas como densidad, compacidad, grado de meteorización, cohesión y dureza -- Las correlaciones cuantitativas se realizaron por medio de gráficos de dispersión, relacionando las variables geotécnicas como compresión simple, densidades, cohesión y ángulo de fricción con las velocidades de onda P y S -- Estas fueron las variables que mostraron una correlación significativa y por ende replicable en suelos con características similares, mientras que la correlación resultante entre velocidades de onda y granulometría no puede ser explicada a través de esta única variable, ya que se deben tener en cuenta otros parámetros que condicionan la velocidad de propagación de las ondas en el suelo -- Se recomienda para próximas investigaciones que los datos obtenidos sean tomados por el mismo equipo de medición para obtener una mejor comparabilidad entre los datos, The main objective of this study was to determine correlations between variables and geophysical geotechnical parameters, which can reflect the wave velocities not only as differentiating strata, but as support extrapolation of geotechnical parameters -- We took 538 data from real engineering projects in the department of Antioquia and supplied by private consulting firms, which had the condition that in one site seismic and direct exploration studies had been done, with laboratory tests results, so that they could be correlated -- Qualitative correlations were developed according to NSR-10, which allows to classify the soil based on the shear wave velocities Vs in the first 30m -- For this, the descriptions developed through the perforations and pips in each project were taken, relating them to the S wave velocities for each layer, obtaining a categorization according to their physical properties such as density, compassion, degree of weathering, cohesion and hardness -- The quantitative correlations were made by dispersion graphs, relating geotechnical variables such as simple compression, densities, cohesion and friction angle with the P and S wave velocities -- These were the variables that showed a significant correlation and therefore replicable in soils with similar characteristics, while the resulting correlation between wave velocities and granulometry, can not be explained through this unique variable, since other parameters that determine the propagation speed of the waves in the ground must be taken into account -- It is recommended for future research that the data obtained be taken by the same measurement equipment to obtain a better comparability between the data

En el siguiente trabajo se estudia la respuesta dinámica de los depósitos de suelos producida por la propagación vertical de ondas SH, considerando que la velocidad de onda de corte del suelo varía linealmente con la profundidad -- A diferencia de otros estudios donde también se consideró una variación lineal de la velocidad de onda de corte (Gazetas, 1982; Towhata, 1996), en este trabajo se consideró el suelo como un medio viscoelástico a partir del modelo Kelvin - Voigt y se dedujo la ecuación de desplazamientos bajo este modelo -- Además del caso de roca rígida también se consideró el caso de roca elástica en la deducción de las funciones de transferencia y las ecuaciones aproximadas para el periodo fundamental y la amplitud máxima -- Adicionalmente, un análisis comparativo de la respuesta dinámica de depósitos de suelos con velocidad constante y depósitos con velocidad variando linealmente en profundidad fue realizado en términos de funciones de transferencia y formas modales (considerando los primeros tres modos) -- Finalmente, a partir de esta investigación se puede concluir en términos de frecuencias que con el caso de variación lineal de la velocidad se obtienen depósitos de suelos que se comportan más rígidamente que los depósitos con velocidad constante estudiados; y en términos de amplitudes se puede concluir que ciertos depósitos de suelos con variación lineal de la velocidad pueden ser reemplazados, con porcentajes de error menores al 10%, por algunos casos de depósito equivalente con velocidad constante

Playa Palmeras (En el Parque Nacional Isla Gorgona) es uno de los sitios mas importantes para la anidacion de tortugas marinas en America del Sur y Centroamerica. Debido a procesos morfologicos que afectan la playa, los nidos de las tortugas se han visto cada vez mas expuestos al impacto del oleaje y la marea, poniendo en riesgo la conservacion de estas especies. Se llevo a cabo un estudio para conocer los procesos hidrodinamicos de la zona costera en Playa Palmeras, de los cuales depende el comportamiento morfodinamico de la playa y la preservacion de los nidos. Se uso modelacion numerica y mediciones en campo para conocer la variabilidad espacio-temporal del oleaje y obtener los patrones generales de circulacion y la estructura termohalina de la zona. Se encontro un marcado ciclo anual, tanto en el oleaje como en las corrientes, influenciado por la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) y una variabilidad interanual del oleaje, asociada a El Nino Oscilacion del Sur (ENSO). Se estimo la cota de inundacion de la playa y se crearon mapas de probabilidad de inundacion, identificando los sitios potencialmente mas seguros para la anidacion. Los resultados muestran que hacia el norte de la playa esta la zona de menor riesgo.

Liquefaction denotes the loss of shear resistance of granular materials due to pore pressure build up during cyclic load -- Traditionally, liquefaction is considered as an undrained phenomenon -- Consequently, pore-fluid flow is deemed nonexistent during the cyclic response of sandy soils -- This paper aims to shed light on the validity of this hypothesis by examining the response of natural structures made of saturated porous material subjected to vertically incident plane waves -- The two porous structures, i.e., (i) an alluvial basin, and (ii) a surficial topography, are analyzed under single- and double-drainage regimes -- The results are obtained using a dynamic undrained formulation and compared against an u-p scheme -- This work provides evidence on the impact of drainage conditions, incident wavefront, frequency content, and type of natural structure, on the accuracy of the no volumetric change hypothesis -- On particular, our findings show that the undrained approach exhibits a better agreement for interior topography than for surficial irregularities -- Similarly, P-incident wavefronts tend to be better represented for the undrained hypothesis than SV incident waves -- Finally, our results prove that the undrained approximation provides better estimates for single-drainage conditions than for double-flow regimes