Search
Department of Building Structures and Material Engineering
Publications
Filters
total: 554
Catalog Publications
Year 2006
-
2D lattice model for fracture in brittle materials
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeń propagacji rys w elementach betonowych przy zastosowaniu modelu dyskretnego opartego na ruszcie belkowym. Obliczenia wykonano dla różnych problemów brzegowych.
-
Application of an uncoupled ALE-formulation of granular flow in silos with and without inserts
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy zachowania się materiałów granulowanych podczas przepływów w silosach ze wstawkami. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu prawa sprężysto-plastycznego według Druckera-Pragera przy zastosowaniu podejścia mieszanego niepołączonego ALE. Zbadano wpływ rodzaju wstawki i kąta tarcia na ścianie na wielkość naprężeń na ścianie.
-
Application of Electrical Capacitance Tomography for bulk solids flow analysis in silos
PublicationW artykule przedstawiono wyniki aplikacji metody ECT w analizie przepływów materiałów sypkich, zarówno bezkohezyjnych, jak również kohezyjnych. Omówiono podstawy techniczne metody ECT, przeprowadzono dyskusje parametrów zmiennych (zagęszczenie początkowe, szorstkość ścian).
Year 2011
-
3D buckling analysis of a cylindrical metal bin composed of corrugated sheets strengthened by vertical stiffeners
PublicationW artykule pokazano obszerne wyniki analizy wyboczeniowej 3D przy zastosowaniu metody elementów skończonych dla silosu złożonego z blachy falistej i słupów rozmieszczonych równomiernie wokół obwodu. Obliczenia wykonano dla silosu bez i z imperfekcjami geometrycznymi i obciążeniowymi. Wyniki obliczeń porównano z Eurokodem.
-
A two-scale numerical approach to granular systems
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki dwuskalowego numerycznego podejścia do materiałów granulowanych. Na poziomie mikro materiał był modelowany przy zastosowaniu metody elementów dyskretnych, natomiast na poziomie makro przy zastosowaniu metody elementów skończonych na bazie macierzy sztywności wyznaczonej na podstawie naprężeń i odkształceń na poziomie mikro.
-
Analiza nośności wyboczeniowej cylindrycznego silosu z blachy falistej wzmocnionego słupami
PublicationPrzedstawiono wyniki analizy stateczności cylindrycznego silosu wypełnionego materiałem sypkim. Wykonano liniową analizę wyboczeniową i nieliniową analizę statyczną silosu bez imperfekcji i z imperfekcjami geometrycznymi oraz obciążeniowymi z uwzględnieniem naporu materiału sypkiego według Eurokodu 1. Obliczone numerycznie obciążenia wyboczeniowe silosu porównano z obciążeniami dopuszczalnymi według Eurokodu 3.
-
Application of Particle Image Velocimetry method for monitoring the volume changes during silo flow on the basis of X-radiographs
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem techniki pomiarowej PIV (Particle Image Velocimetry) do analizy zmian objętościowych zachodzących w materiale sypkim w czasie opróżniania silosu prostokątnego. Jako mateirły do analizy wykorzystano cyfrowe radiografy uzyskane z kontynualnej rejestracji z użyciem systemu tomografii promieni X. Szcególny nacisk położono na analizę zmian objętościowych zachodzącyh w kanale przepływu.
Year 2021
-
3D DEM SIMULATIONS OF BASIC GEOTECHNICAL TESTS WITH EARLY DETECTION OF SHEAR LOCALIZATION.
PublicationW artykule przedstawiono rezultaty numeryczne dla podstawowych testów geotechnicznych: testu trójosiowego ściskania oraz w aparacie bezpośredniego ścinania dla piasku bez kohezji. Wszystkie testy zostały wykonane w 3D, a piasek został wymodelowany w postaci kulek wraz z momentami symulującymi nieregularny kształt ziarna. Podczas badań sprawdzono wpływ parametrów fizycznych (m. in. początkowy wskaźnik porowatości, obciążenie pionowe...
-
3D DEM simulations of monotonic interface behaviour between cohesionless sand and rigid wall of different roughness
PublicationArtykuł omawia wyniki metodą elementów dyskretnych (DEM) dotyczace zachowania się strefy kontaktu między bezkohezyjnym piaskiem a sztywną scianą o różnej szorstkości. Obliczenia wykonano dla dla różnej wysokości, nachylenia i rozstawu rowków wzdłuż sciany, które symulowały jej szorstkość. W symulacjach zmieniano dodatkowo ciśnienie pionowe i początkowy wskaźnik porowatosci piasku. Nacisk położono na wpływ szorstkości na mobilizowany...
Year 2022
-
3D DEM simulations of fracture in reinforced concrete beams
PublicationArtykuł dotyczy zachowania się belki żelbetowej bez zbrojenia pionowego przy trzypunktowym zginaniu. Belka uległa zniszczeniu wskutek ścinania z powodu obecności nadmiernego zbrojenia podłużnego. Eksperymenty przeprowadzono w skali laboratoryjnej z wykorzystaniem systemu mikro-CT, a następnie odtworzono je w analizach numerycznych stosując metodą elementów dyskretnych 3D (DEM). Zastosowano 4-fazowy model betonu z mezostrukturą,...
-
3D X-ray Micro-CT Analysis of Rebar Corrosion in Reinforced Concrete Subjected to a Chloride-Induced Environment
PublicationThe paper presents experimental investigations of the concrete cover protective ability to coun-teract rebar corrosion in reinforced concrete cubes. To study and quantify the consequences of corrosion a reinforced concrete sample was subjected to chloride-induced environment in order to get corroded and combined with un-corroded sample. Chloride-accelerated technique can in-duce a high degree of corrosion within at a controlled...
-
A novel DEM-based pore-scale thermo-hydro-mechanical model
PublicationW warunkach nieizotermicznych ruch płynu w układzie porów i kapilar betonu jest silnie sprzężony z przenoszeniem ciepła. W takich warunkach pory i spękania ułatwiają wnikanie do betonu zewnętrznych czynników agresywnych, które degradują zarówno beton, jak i zbrojenie. Opracowano innowacyjny model termo-hydro-mechaniczny oparty na modelu DEM, aby szczegółowo śledzić frakcje cieczy/gazów w porach i pęknięciach pod kątem ich różnej...
Year 2010
-
A 3D lattice model to describe fracture process in fibrous concrete
PublicationArtykuł omawia wyniki modelowania procesu zarysowania w elementach betonowych zawierające stalowe włókna przy zastosowaniu dyskretnego modelu kratownicowego. Beton był modelowany na poziomie mezoskali z uwzględnieniem 5 faz: kruszywa, zaczynu cementowego, włókien i obu stref kontaktu. Obliczenia trójwymiarowe wykonano dla jednoosiowego rozciągania.
-
Analiza wydajności kolektora słoneczego przeznaczonego dla systemu ogrzewania budynku o niskim zapotrzebowaniu na ciepło
PublicationNiniejsza praca przedstawia wyniki badań numerycznych kolektora słonecznego, przeznaczonego dla budynków o niskim zapotrzebowaniu na ciepło. W pracy przedstawiono nowatorską koncepcję kolektora słonecznego o obniżonej wydajności, niskich kosztach wykonania oraz wykorzystującego istniejące elementy konstrukcji przekryć budynku. Istotną zaletą kolektora jest brak ingerencji w architekturę zewnętrzną budynku. Za pomocą symulacji numerycznej...
-
Analiza wydajności kolektora słonecznego przeznaczonego dla systemu ogrzewania budynku o niskim zapotrzebowaniu na ciepło
PublicationNiniejsza praca przedstawia wyniki badań numerycznych kolektora słonecznego, przeznaczonego dla budynków o niskim zapotrzebowaniu na ciepło. W pracy przedstawiono nowatorską koncepcję kolektora słonecznego o obniżonej wydajności, niskich kosztach wykonania oraz wykorzystującego istniejące elementy konstrukcji przekryć budynku. Istotną zaletą kolektora jest brak ingerencji w architekturę zewnętrzną budynku. Za pomocą symulacji numerycznej...
-
Application of enhanced elasto-plastic damage models to concrete under quasi-static and dynamic cyclic loading
PublicationArtykuł omawia wyniki symulacji zachowania sie elementów betonowych poddanych zginaniu w czasie cyklicznego obciążenia. Do symulacji zastosowano 3 połączone modele sprężysto-plastyczne z degradacją sztywności i z nielokalnym osłabieniem. Wyniki symulacji porównano bezpośrednio z doświadczeniami.
Year 2018
-
A constitutive law for concrete with smooth transition from continuous into discontinuous cracks’ description
PublicationPaper presents a constitutive model for concrete that combines a continuous and discontinuous crack’s description to simulate the concrete under tensile dominated loads. In a continuum regime, two different constitutive laws were used. First, a plasticity model with the Rankine failure criterion and an associated flow rule was used. Second, a constitutive law based on isotropic damage mechanics was formulated. Both model alternatives...
-
A three-dimensional meso-scale approach to concrete fracture based on combined DEM with x-ray micro-CT images
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne uzyskane stosując 3-wymiarowy mezoskopowy model do opisu pękania w betonie na poziomie kruszywa w belce z nacięciem podczas zginania. Do obliczeń użyto metodę elementów dyskretnych. Beton został opisany jako materiał 4-fazowy złożony z kruszywa, zaprawy, makro-porów i stref przejściowych miedzy kruszywem a zaprawą. Kształt i położenia kruszywa przyjęto na podstawie skanów z mikro-tomografu. Uzyskano...
-
A three-dimensional meso-scale approach with cohesive elements to concrete fracture based on X-ray μCT images.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące pękania betonu uzyskane stosując trójwymiarowy model mezoskopowy z elementami kohezyjnymi. Obliczenia trójwymiarowe zostały wykonane dla zginanej belki betonowej. Beton został opisany jako model 3-fazowy. Mikrostruktura betonu odpowiadała zdjęciom tomograficznym. Wyniki numeryczne zostały porównane z wynikami doświadczalnymi. Uzyskano b. dobra zgodność między wynikami numerycznymi i doświadczalnymi.
Year 2014
-
A constitutive model for concrete based on continuum theory with non-local softening coupled with eXtended Finite Element Method. Computational Modelling of Concrete Structures,
PublicationArtykuł omawia model połączony ciągły-nieciągły do modelowania stref lokalizacji i rys w betonie niezbrojonym. Obliczenia wykonano stosując rozszerzoną metodę elementów skończonych. Wyniki numeryczne porównano z doświadczeniami.
-
An elasto-plastic constitutive model with non-local softening and viscosity to describe dynamic concrete behaviour.
PublicationW artykule zaproponowano model do opisu betonu podczas dynamicznego obciążenia. Przyjęto model sprężysto-plastyczny z degradacją sztywności i nielokalnym osłabieniem rozszerzony o lepkość. Obliczenia MES dla elementów betonowych pod obciążeniem dynamicznym o różnej prędkości obciążenia porównano z doświadczeniami.
-
Analiza wyboczeniowa MES metalowego cylindrycznego silosu z blachy gładkiej zawierającego materiał sypki.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki statycznej analizy wyboczeniowej cienkościennych silosów metalowych o przekroju kołowym zawierających materiał sypki. Analizy MES wykonano dla wstępnych imperfekcji geometrycznych o różnym kształcie i amplitudzie. Materiał sypki został opisany modelem hipoplastycznym. Wyniki analizy dynamicznej porównano z doświadczeniami w Uniwersytecie Karlsruhe.
-
Application of inserts for suppression of coupled dynamic-acoustic effects during confined granular flow in silos
PublicationArtykuł omawia sposoby redukcji efektów dynamiczno-akustycznych w silosach. Do redukcji zastosowano różne wkładki. Zbadano wpływ kształtu i liczby wkładek w doświadczeniach. Na podstawie wyników doświadczalnych opracowano metodę redukcji efektów dynamiczno-akustycznych w dużych stalowych silosach.
Year 2016
-
A coupled constitutive model for fracture in plain concrete based on continuum theory with non-local softening and eXtended Finite Element Method
PublicationThe paper presents a constitutive model for concrete which combines a continuous and discontinuous fracture description. In a continuum regime, two different constitutive laws were used. First, a plasticity model with a Rankine failure criterion and an associated fl ow rule was used. Second, a constitutive law based on isotropic damage mechanics was formulated. In order to capture the width of a localized zone and to obtain mesh-independent...
-
Application of linear buckling sensitivity analysis to economic design of cylindrical steel silos composed of corrugated sheets and columns
PublicationThe paper deals with global stability of steel cylindrical silos composed of corrugated walls and vertical columns with loads imposed by a bulk solid following Eurocode 1. The optimum silo design with respect to the steel weight was based on a sensitivity analysis method. The changes of silo column profiles at each design step were performed by means of influence lines for the buckling load factor due to the unit column bending...
Year 2013
-
A coupled continuous-discontinuous approach to concrete elements.
PublicationArtykuł omawia zastosowanie metody elementów skończonych do opisu procesu pękania elementów betonowych z równoczesnym uwzględnieniem lokalizacji odkształceń i rys. Obliczenia wykonano dla elementów poddanych zginaniu. Wyniki porównano z doświadczeniami.
-
A two-scale (FEM-DEM) approach for concrete
PublicationArtykuł omawia dwu-skalowe podejście do betonu przy wykorzystaniu modelu Mes i DEM. Metodę elementów skończonych zastosowano na poziomie makro. Na poziomie mikro zastosowano metodę elementów dyskretnych. Macierz sztywności wyznaczono na podstawie tensora naprężeń wyznaczonego w skali mikro. Wyniki numeryczne dwusalowe porównano z wynikami dyskretnymi dla całego obszaru.
-
Analiza modalna stalowego zbiornika walcowego z dachem stałym przy różnym poziomie wypełnienia
PublicationW branżach technicznych, takich jak przemysł chemiczny czy naftowy, stalowe zbiorniki walcowe są często wykorzystywane do magazynowania produktów płynnych. Z tego względu ich bezpieczeństwo i niezawodność to kluczowe aspekty, ponieważ ewentualne uszkodzenie konstrukcji może prowadzić do poważnych konsekwencji, a w skrajnych przypadkach nawet do katastrofy ekologicznej. Celem niniejszego referatu jest przedstawienie wyników badań...
-
Application of DIC technique to concrete - study on objectivity of measured surface displacements
PublicationArtykuł omawia wyniki pomiarów szerokości lokalizacji odkształceń na powierzchni betonu podczas zginania belek. Wykonano obszerne studia nad obiektywnością pomierzonych przemieszczeń w betonie. Opracowano własna metodę do obliczeń szerokości lokalizacji.
Year 2008
-
A new open-source software developed for numerical simulations usingdiscrete modeling methods
PublicationThe purpose of this work is to present the development of an open-source software based on a discrete description of matter applied to study the behavior of geomaterials. This software uses Object Oriented Programming techniques, and its methodology design uses three different methods, which are the Discrete Element Method (DEM) [F. Donzé, S.A. Magnier, Formulation of a three-dimensional numerical model of brittle behavior, Geophys....
-
Aplikacja elektrycznej tomografi pojemnościowej (ECT) w analizie dynamiki opróżniania silosów
PublicationW artykule przedstawiono wyniki pomiarów zmian koncentacji materiału sypkiego przy zastosowaniu tomografii pojemnościowej podczas dynamicznego opróżniania silosu. Wskazano wady i zalety metody ECT, przeprowadzono dyskusje na temat dokładności pomiarów dla danych surowych i zrekonstruowanych.
-
Application of electrical capacitance tomography (ECT) to measurement of sand concentration changes during silo flow
PublicationW artykule przedstawiono wyniki doświadczeń pomiaru zmian koncentracji materiału granulowanego podczas przepływu silosowego. Zmiany zostały pomierzone przy pomocy tomografu. Doświadczenia wykonano w silosie cylindrycznym dla 2 różnych szorstkości ścian.
Year 2003
-
A non local elasto-plastic model to simulate localisations of deformationin quasi-brittle materials.
PublicationOmówiono wyniki symulacji lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach kruchych. Analizę przeprowadzono stosując metodę elementów skończonych i nielokalne prawo sprężysto-plastyczne. Obliczenia wykonano dla ściskania i rozciągania w płaskim stanie odkształceń.
-
A non local hypoplastic constitutive law to describe shear localization in granular bodies.
PublicationPrzedstawiono wyniki numerycznej analizy formacji stref ścinania w materiale granulowanym podczas ściskania. Zachowanie suchego piasku podczas testów ściskania w płaskim stanie odkształcenia było analizowane z zastosowaniem metody elementów skończonych i nielokalnego hipoplastycznego prawa konstytutywnego. Podczas obliczeń numerycznych zwrócono szczególną uwagę na wpływ długości charakterystycznej na nośność i szerokość...
-
A non-local elasto-plastic model to simulate localizations of deformations in quasi-brittle materials
PublicationW pracy omówiono wpływ długości charakterystycznej na szerokość lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach kruchych. Obliczenia wykonano MES ma bazie nielokalnego sprężysto-plastycznego prawa konstytutywnego podczas ściskania jednoosiowego w płaskim stanie odkształcenia.
Year 2002
-
A Non-local elasto-plastic model to describe localisations of deformation in concrete
PublicationPrzedstawiono wyniki numerycznej symulacji lokalizacji odkształceń stosując metodę elementów skończonych na bazie nielokalnego prawa sprężysto-plastycznego dla betonu. Prawo wykorzystuje długość charakterystyczną. Obliczenia dla ściskania jednoosiowego pokazały, że wyniki numeryczne nie zależą od siatki MES. Osiągnięto pełną regularyzację problemu brzegowego.
-
Analiza posadowienia budynków PLL LOT i PPPL w Warszawie.
PublicationPrzedstawiono analizę posadowienia dwóch dużych budynków z podziemnymi kondygnacjami garażowymi. W wyniku wykonanych analiz oba budynki posadowiono na płycie zamiast proponowanych we wcześniejszych projektach fundamentach palowych.
-
Application of a cellular automata model to granular flow
PublicationPrzedstawiono wyniki modelowania przepływów granulowanych przy zastosowaniu automatu komórkowego. Obliczenia wykonano dla silosów ze wstawkami i ścianką szczelną. Przyjęto różne schematy propagacji ziaren.
Year 2023
-
A novel DEM-based pore-scale thermal-hydro-mechanical model for fractured non-saturated porous materials
PublicationDo propagacji pęknięć wykorzystano nowy oparty na DEM, termiczno-hydromechaniczny model dwufazowego przepływu płynu w skali porów rozszerzony o wymianę ciepła w nienasyconych materiałach porowatych o małej porowatości. Wykonano obliczenia numeryczne dla kohezyjnych próbek ziarnistych przy użyciu DEM w pełni sprzężonego z CFD (opartego na sieci przepływu płynu) i wymianą ciepła, który zintegrował mechanikę dyskretną z mechaniką...
Year 2020
-
A pore-scale thermo–hydro-mechanical model for particulate systems
PublicationA pore scale numerical method dedicated to the simulation of heat transfer and associated thermo–hydro-mechanical couplings in granular media is described. The proposed thermo–hydro-mechanical approach builds on an existing hydromechanical model that employs the discrete element method for simulating the mechanical behavior of dense sphere packings and combines it with the finite volume method for simulating pore space fluid flow...
Year 2012
-
Analiza numeryczna silosu z blachy falistej wzmocnionego słupami
PublicationW niniejszej pracy zaprezentowano trzy różne numeryczne metody obliczania nośności wyboczeniowej metalowych cylindrycznych silosów z blachy falistej wzmocnionych słupami i obciążonych materiałem sypkim. Zastosowano przestrzenny model silosu z blachy falistej ze słupami opisanymi elementami powłokowymi oraz przestrzenny model silosu z zastępczą blachą ortotropową ze słupami opisanymi elementami powłokowymi lub belkowymi. Wyniki...
-
Analysis of the bulk solid flow during gravitational silo emptying using X-ray and ECT tomography
PublicationW pracy przedstawiono wyniki pomiarów zmian koncentracji piasku bezkohezyjnego zachodzących w prostokątnym modelu silosu opróżnianym grawitacyjnie. Pomiary wykonano z zastosowaniem kontynualnego promieniowania rentgenowskiego oraz z użyciem tomografii pojemnościowej. Badania wykonano dla zróżnicowanego zagęszczenia początkowego piasku oraz różnego stopnia szorstkości ścian. Szczególny nacisk położono na zachowanie sie materiału...
-
Application of extended Finite Element Method to cracked concrete elements - numerical aspects
PublicationArtykuł omawia zastosowanie rozszerzonej metody elementów skończonych do zarysowanych elementów betonowych. Obliczenia wykonano dla elementów poddanych zginaniu i mieszanemu ściskaniu - rozciąganiu. Wyniki porównano z doświadczeniami.
Year 2009
-
Analiza zmian porowatości materiałów sypkich z zastosowaniem tomografii pojemnościowej
PublicationW pracy przedstawiono wyniki prac związanych z synchronizacją wskaźnika porowatości ze zmianami pojemności elektrodowych mieroznych z zastosowaniem metody ECT
-
Analysis of concrete behaviour under cycling within coupled elasto-plastic-damage with non-local softening
PublicationArtykuł omawia wyniki symulacji zachowania sie elementów betonowych poddanych cyklicznemu obciążeniu. Do symulacji zastosowano 3 połączone modele sprężysto-plastyczne z degradacją sztywności i z nielokalnym osłabieniem. Wyniki symulacji porównano z doświadczeniami laboratoryjnymi..
-
Analysis of strain localization in reinforced concrete elements with explicit second-gradient strain damage approach
PublicationArtykuł omawia obliczanie elementów żelbetowych przy zastosowaniu modelu zniszczeniowego z degradacją sztywności z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano dla belek żelbetowych.
-
Application of ECT to solid concentration measurements during granular flow in a rectangular model silo.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki doświadczeń pomiaru zmian koncentracji materiału granulowanego podczas przepływu silosowego w silosie prostokątnym. Zmiany zostały pomierzone przy pomocy tomografu. Doświadczenia wykonano w modelu silosu dla różnych szorstkości ścian i różnych zagęszczeń suchego piasku.
Year 2005
-
Application of a cellular automaton to simulations of granular flow in silos
PublicationA cellular automaton based on a gas model of hydrodynamics was used to calculate the kinematics of non-cohesive granular materials during confined flow in a mass flow and funnel flow model silo. In the model, collisions of particles were taken into account during granular flow. In addition, a simplified automaton was used wherein granular flow was assumed as an upward propagation of holes through a lattice composed of cells representing...
Year 2007
-
Application of discrete models to describe the fracture process in brittle materials
PublicationPraca doktorska ''Zastosowanie modeli dyskretnych do opisu propagacji rys w materiałwch kruchych'' została podjęta z uwagi na fakt, że bardzo istotne jest poznanie mechanizmu powstawania lokalizacji odkształceń w materiałach kruchych takich jak beton (rysty i strefy ścianania) na poziomie mikroskopowym. Poznanie to daje mozliwość bardziej realistycznego wymiarowania elementów konstrukcji betonowych i żelbetowych oraz przewidywania...
-
Application of particle image velocimetry (PIV) for deformation measurement during granular silo flow.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki pomiarów tensora odkształceń w materiałach granulowanych podczas przepływu silosowego Pomiary wykonano przy zastosowaniu techniki optoelektronicznej PIV dla silosów z wkładkami i bez wkładek. Wyniki porównano ze zdjęciami rentgenowskimi.