La mecánica computacional es una poderosa herramienta utilizada de manera extensa en todas las áreas de la ingeniería, y en particular, en diferentes procesos mecánicos para obtener valores de ciertas variables difíciles de medir. El método SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) es un método sin malla, recientemente utilizado con éxito para procesos de grandes deformaciones, que presenta la ventaja de no contar con los inconvenientes de mallado del método de elementos finitos (FEM) tradicional. Por otra parte, actualmente se tiene la disponibilidad de procesamiento mediante placas gráficas (GPU), que resultan en tiempos de cálculo reportados de hasta 70 veces menores al obtenido por CPU. Finalmente, el desarrollo de programas gratuitos de fuente abierta (Open Source) permite a los usuarios utilizar dichas herramientas y optimizarlas para soluciones particulares. Los autores han trabajado anteriormente en la simulación numérica de procesos de Soldadura por Fricción- Agitación (FSW) y su variante de punto (FSSW), así como en ensayos de tracción y compresión que involucran grandes deformaciones, recurriendo a herramientas comerciales que emplean el método FEM, con las limitaciones antedichas para estas aplicaciones.

El objetivo del presente trabajo es desarrollar en paralelo dos programas libres y gratuitos, uno de ellos para CPU y el otro para GPU, para el cálculo de procesos que involucran grandes deformaciones plásticas de corta duración. Esto implica introducir relaciones constitutivas de diferentes materiales (Bilineal, Hollomon, Jonhson-Cook), ecuaciones de calor, contacto, acoplamiento mecánico-térmico y cálculo de energía, todo esto en diferentes lenguajes de programación (C++/Fortran/CUDA). Se utilizaron diferentes benchmarks que involucran procesos FSW y distintos ensayos mecánicos, los cuales fueron realizados en softwares comerciales con el fin de comparar con el programa desarrollado resultados de deformaciones plásticas, tensiones, cargas de contacto, temperatura y energía, entre otros, obteniendo en todos los casos resultados altamente satisfactorios.