چکیده: تئوری‌های تغییرشکل محدود در آنالیز تغییرشکل‌های مرسوم انواع مصالح بطور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش اجزامحدود (FEM) اغلب بعنوان یکی از روش‌های عددی در مدل‌سازی‌های کامپیوتری استفاده می‌شود. با این حال، مدل‌سازی گسیختگی و تغییرشکل‌های بزرگ برای روش FEM کار پیچیده‌ای است، زیرا که این روش در طول مدل‌سازی دچار انحراف مش شدید می‌شود. اخیرا، روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) کاربرد زیادی در مدل‌سازی عددی پیدا کرده و خود را بعنوان یک روش عددی استاندارد و جایگزینی قدرتمند برای روش اجزامحدود در مسائل مربوط به تغییرشکل بزرگ و گسیختگی نشان داده است. روش SPH یک روش ذره‌ای برپایه توصیف لاگرانژی بوده و یکی از روش‌های عددی امیدبخش در زمینه مهندسی ژئوتکنیک محسوب می‌شود. ازاین‌رو، این روش می‌تواند کل پروسه تغییرشکل خاک را از نواحی دارای کرنش کوچک تا نواحی که دچار تغییر شکل بزرگ می‌شوند، نشان دهد. در این پایان‌نامه، ابتدا، تئوری پایه‌ای و فرمول‌بندی روش SPH برپایه مکانیک سیالات آورده شده است. سپس فرمول‌بندی جامداتی SPH را که از آن بمنظور توسعه کد هیدرودینامیکی استفاده کرده‌ایم، بیان می‌شود. این کد شامل مدل ساختاری الاستو-پلاستیک برای خاک و مدلی برپایه معادله ناویر-استوکس برای آب می‌باشد. همچنین، از مدل دراگر-پراگر بمنظور توصیف رفتار الاستو-پلاستیک خاک در کد SPH استفاده شده است. تمامی پارامترهای استفاده شده دارای مفهوم فیزیکی در مکانیک خاک بوده و براحتی توسط روابط مرسوم مکانیک خاک قابل محاسبه هستند. درپایان، دو مثال عددی از شیروانی با خاک چسبنده و یک مثال برای گسیختگی شیروانی با مصالح دانه‌ای بمنظور کنترل کد توسعه‌یافته SPH در مدل‌سازی تغییرشکل بزرگ و گسیختگی شیروانی آنالیز شده است. همچنین بمنظور اعتبارسنجی بیشتر این کد، سطوح گسیختگی تشکیل شده در شیروانی‌ها با خروجی‌های نرم‌افزارGeo-Studio نیز مقایسه شد. مشاهده گردید که سطوح لغزش بحرانی ایجاد شده در خروجی‌های گرافیکی کرنش پلاستیک منطقی می‌باشند. بر اساس خروجی‌های گرافیکی برخی متغیرها همانند تغییرشکل، سرعت، تنش و کرنش پلاستیک اثربخشی کد SPH را در مسائل مهندسی ژئوتکنیک نشان داد. تطبیق خوبی بین نتایج مدل‌سازی و راه‌حل‌های تئوری بدست آمد. بنابراین کد جامداتی توسعه‌یافته SPH می‌تواند تغییرشکل‌های بزرگ و گسیختگی خاک را با دقت بالایی مدل‌سازی کرده و در حل طیف وسیعی از مسائل کاربردی مهندسی ژئوتکنیک مورد استفاده قرار گیرد.