Search
prof. dr hab. inż. Jacek Tejchman
Employment
- Head of Department at Department of Building Structures and Material Engineering
- Professor at Department of Building Structures and Material Engineering
Research fields
Publications
Filters
total: 334
Catalog Publications
Year 2018
-
Experimental study of shear strength and failure mechanisms in RC beams scaled along height or length
PublicationArtykuł omawia wyniki doświadczalne efektu skali w belkach żelbetowych bez zbrojenia pionowego. Belki żelbetowe były zeskałowane wzdłuż wysokości i długości. Zaobserwowane 3 różne mechanizmy zniszczenia w doświadczeniach. Wyniki efektu skali porównano z niektórymi wzorami analitycznymi z literatury.
-
Investigations of local/global buckling of cylindrical metal silos with corrugated sheets and open-sectional column profiles
PublicationArtykuł zajmuje się problemem lokalnego/globalnego wyboczenia w cylindrycznych metalowych silosach z blachy falistej z otwartymi cienkościennymi profilami słupowymi. Obliczenia wykonano w ramach liniowej teorii bifurkacji stosując metodę elementów skończonych w programie ABAQUS. Zbadano obszernie wpływ różnych parametrów (średnica i wysokość silosów, grubość blachy falistej, wielkość fali blachy, rozstaw słupów, przekrój słupów)...
-
Investigations on strength and fracture in RC beams scaled along height or length
PublicationThe objective of the present paper is to identify experimentally and theoretically differing failure mechanisms in reinforced concrete beams subjected to four-point bending for a separate variation of the depth and length at the constant thickness. Experiments were performed on reinforced concrete beams under four-point bending. Different failure mechanisms included steel yielding, diagonal tension or shear- compression depending...
-
Mesoscopic simulations of crack propagation in concrete using cohesive elements
PublicationThe paper presents results of two-and three-dimensional meso-scale simulations of fracture in notched concrete beams subjected to three-point bending test. Concrete was assumed as a 3-phase material composed of aggregate grains placed in the cement matrix with Interfacial Transitional Zones (ITZs) between then. In 2D simulations macro-voids were also taken into account. The particle distribution was taken from real concrete beams...
-
Numerical investigations on early indicators of fracture in concrete at meso-scale.
PublicationFracture is a major reason of the global failure of concretes. The understanding of fracture is important to ensure the safety of structures and to optimize the material behaviour. In particular an early prediction possibility of fracture in concretes is of major importance. In this paper, concrete fracture under bending was numerically analysed using the Discrete Element Method (DEM). The real mesoscopic structure of a concrete...
-
Relationship between vortex structures and shear localization in 3D granular specimens based on combined DEM and Helmholtz-Hodge decomposition.
PublicationRelationship between vortex structures and shear localization in 3D granular specimens based on combined DEM and Helmholtz-Hodge decomposition. Granular Matter, doi:10.1007/s10035-018-0815-0, 2018.
-
Size effect in concrete under splitting tension
PublicationThe size effect is a fundamental phenomenon in concrete materials. It denotes that both the nominal structural strength and material ductility always decrease with increasing element size under tension. In the paper splitting tensile tests on cylindrical concrete specimens with the different diameter were carried out. Two types of the loading strip (plywood board and steel cylinder) were used. The concrete strength and ductility...
Year 2017
-
DEM ANALYSIS OF EFFECT OF INTERFACIAL TRANSITIONAL ZONES ON FRACTURE IN CONCRETE.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące pękania betonu uzyskane stosując metodę elementów dyskretnych. Trójwymiarowe obliczenia wykonano dla próbek betonowych podczas zginania. Beton został opisany jako model 4-fazowy. Mikrostrukturę betonu przyjęto na podstawie 3D zdjęć mikro-tomograficznych. Zbadano wpływ stref przejściowych na wytrzymałość i proces pękania. Wyniki numeryczne zostały porównane z wynikami doświadczalnymi. Uzyskano...
-
Experimental and numerical assessment of size effect in geometrically similar slender concrete beams with basalt reinforcement
PublicationW artykule przedstawiono doświadczalne i numeryczne wyniki badań efektu skali w geometrycznie podobnych smukłych belkach betonowych ze zbrojeniem bazaltowym. Doświadczenia zostały symulowane stosując metodę elementów skończonych w oparciu o model sprężysto-plastyczny z degradacją sztywności i nielokalnym osłabieniem. Otrzymano dobrą zgodność wyników doświadczalnych z numerycznymi.
-
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL INVESTIGATIONS OF CONCRETE BEHAVIOUR AT MESO-LEVEL DURING QUASI-STATIC SPLITTING TENSION
PublicationThe paper describes experimental and numerical results of quasi-static splitting tensile tests on concrete specimens at meso-scale level. The loading strip was made of plywood or steel. Fracture in concrete was detected at the aggregate level by means of three non-destructive methods: 3D x-ray micro-computed tomography, 2D scanning electron microscope and manual 2D digital microscope. The discrete element method was used to directly...
-
Experiments and numerical analyses for composite RC-EPS slabs
PublicationW artykule przedstawiono wyniki doświadczalne i numeryczne dla kompozytowych płyt złożonych z żelbetu i styropianu. Wykonano doświadczenia dla płyt w skali 1:1 podczas zginania. Wyniki doświadczalne zostały modelowane stosując 2 różne modele: sprężysto-plastyczny i połączony sprężysto-plastyczny z degradacja sztywności. Oba model zostały wyposażone w długość charakterystyczna mikrostruktury. Osiągnięto dobra zgodność miedzy...
-
Full-scale experiments on wheat flow in steel silo composed of corrugated walls and columns
PublicationArtykuł omawia wyniki doświadczalne w dużej skali odnośnie przepływu pszenicy w stalowym silosie wykonanym z blachy falistej i słupów. Pomierzono napory poziome i pionowe na ścianie oraz siły pionowe w słupach. Zbadano rodzaj przepływu w zależności od położenia wylotu. Wyniki naporów porównano z Eurokodem.
-
Influence of input data on airflow network accuracy in residential buildings with natural wind - and stack - driven ventilation.
PublicationW artykule omówiono wpływ danych wejściowych na dokładność modelu przepływu sieciowego powietrza w budynkach mieszkalnych z naturalną i kominową wentylacją. Zastosowano połączony model AFN-BES. Wyniki numeryczne omówiono dla 8 różnych przypadków z różnymi danymi ciśnienia wiatru. Wyniki pokazały, że ogromny wpływ danych wejściowych dotyczących ciśnienia wiatru na wyniki numeryczne.
-
Investigations of quasi-static vortex structures in 2D sand specimen under passive earth pressure conditions based on DEM and Helmholtz-Hodge vector field decomposition.
PublicationArtykuł przedstawia wyniki obliczeń quasi-statycznych struktur wirowych w 2-wymiarowej próbce piasku w warunkach pasywnego parcia gruntu. Zastosowano metodę elementów dyskretnych i dekompozycję Helmholtza-Hodge’a pola wektorowego. Stwierdzono bliską zależność między wirami a miejscem powstania strefy lokalizacji odkształceń stycznych.
-
INVESTIGATIONS OF QUASI-STATIC VORTEX-STRUCTURES IN 3D SAND SPECIMENS BASED ON DEM AND HELMHOLTZ-HODGE VECTOR FIELD DECOMPOSITION.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące struktur wirowych w materiałach granulowanych w warunkach 3D. Obliczenia wykonano dla ściskania dwuosiowego. W symulacjach wykorzystano metodę elementów dyskretnych i dekompozycję pola wektorowego wg Helmholtza-Hodge’a Struktury wirowe okazały się znakomitym prekursorem lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych podczas obciążenia.
-
Investigations of vortex-structures in granular bodies based on DEM and Helmholtz-Hodge flow field decomposition
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące struktur wirowych w materiałach granulowanych. Obliczenia wykonano dla stanu pasywnego przemieszczającej się sztywnej ścianki. W symulacjach wykorzystano metodę elementów dyskretnych i dekompozycję Helmholtza/Hodge’a pola prędkości. Struktury wirowe okazały się znakomitym prekursorem lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych.
-
Modelling of shear localization during granular flow within non-local hypoplasticity using material point method
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące powstawania lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych Obliczenia wykonano dla ściskania dwuosiowego i przypływu silosowego stosując hipoplastyczny model konstytutywny rozszerzony o długość charakterystyczną w ramach nielokalnej teorii. Zastosowano podejście punktów materialnych w celu uniknięcia nadmiernej deformacji elementów skończonych.
-
Periodic stick-slip deformation of granular material under quasi-static conditions
PublicationArtykuł omawia wyniki porównawcze między doświadczeniami z użyciem metody korelacji obrazów cyfrowych (DIC) a symulacjami z użyciem metody elementów dyskretnych (DEM) dla problemu przesuwającej się sztywnej ścianki w piasku. W doświadczeniach zaobserwowano w piasku deformację typu slip-stick, która nie została odtworzona w obliczeniach DEM..
-
Simplified numerical model for global stability of corrugated silos with vertical stiffeners
PublicationArtykuł omawia wyniki stateczności globalnej silosów z blachy falistej z pionowymi usztywnieniami. Zaproponowano uproszczony model numeryczny metody elementów skończonych do określenia stateczności. Wyniki numeryczne były bardziej dokładnie niż metody zaproponowane w Eurokodzie.
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...
-
Buckling analyses of metal cylindrical silos containing bulk solids during filling
PublicationThe paper presents 3D results on stability of thin-walled cylindrical metal silos made of isotropic rolled and corrugated plates containing bulk solids. The behavior of bulk solids was described using a hypoplastic constitutive model. Nonlinear finite element (FE) analyses with both geometric and material nonlinearity were performed with a perfect and an imperfect silo shell wherein initial geometric imperfections were taken into...
-
Comparison of continuous and discontinuous constitutive models to simulate concrete behaviour under mixed mode failure conditions
PublicationW artykule porównano modele MES ciągłe i nieciągłe do symulacji zachowania betonu w warunkach mieszanego zniszczenia. W ramach modeli ciągłych zastosowano modele sprężysto-plastyczne oraz modele z redukcją sztywności sprężystej i nielokalnym osłabieniem. W ramach modeli nieciągłych zastosowano XFEM. Przedmiotem obliczeń były strefy lokalizacji i rysy w warunkach mieszanego zniszczenia wg testu doświadczalnego Nooru-Mohameda.
-
DEM investigations of two-dimensional granular vortex- and anti-vortex- structures during plane strain compression.
PublicationDEM investigations of two-dimensional granular vortex- and anti-vortex- structures during plane strain compression.
-
Experimental investigations of fracture process in concrete by means of x-ray micro-computed tomography
PublicationW artykule pokazano doświadczalne wyniki badań procesu pękania w betonie stosując mikro-tomografię. Doświadczenia wykonano dla zginanych belek betonowych. Wyniki doświadczalne modelowano stosując MES na bazie modelu z degradacją sztywności sprężystej z nielokalnym osłabieniem. Beton symulowano jako materiał 4-fazowy. Uzyskano dobra zgodność wyników MES z doświadczeniami.
-
FE analysis of a coupled energetic-statistical size effect in plain concrete beams with varying material properties.
PublicationThe numerical FE investigations of a coupled energetic-statistical size effect in unnotched concrete beams of similar geometry under quasi-static three point bending were performed within elasto-plasticity with non-local softening. The stochastic FE analyses were carried out with three different beam sizes. Deterministic calculations were performed with the uniform distribution of a uniaxial tensile strength. In statistical calculations...
-
Stability analyses of a cylindrical steel silo with corrugated sheets and columns
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeń stateczności silosów z blachy falistej ze słupami. Wykonano analizy linowe i analizy nieliniowe stosując metody elementów skończonych. W obliczeniach uwzględniono model przestrzenny powłokowy oraz uproszczony model przestrzenny z blachy ortotropowej z belkami. Wyniki numeryczne porównano z Eurokodem.
-
Two-dimensional simulations of concrete fracture at aggregate level with cohesive elements based on X-ray lCT images
PublicationThe paper presents results of two-dimensional meso-scale simulations of fracture in notched concrete beams subjected to three-point bending test. Concrete was assumed as a 4-phase material composed of aggregate grains placed in the cement matrix, interfacial transitional zones (ITZs) and macro-voids. The particle distribution was taken from real concrete beams on the basis of X-ray lCT images. Comprehensive numerical analyses were carried...
-
Wyniki doświadczen nad efektem skali w belkach betonowych ze zbrojeniem bazaltowym.
PublicationWyniki doświadczeń nad efektem skali w belkach betonowych ze zbrojeniem bazaltowym.
Year 2015
-
Computational simulations of concrete behaviour under dynamic conditions using elasto-visco-plastic model with non-local softening.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeniowych symulacji zachowania betonu w warunkach dynamicznych stosując sprężysto-lepko-plastyczny model z nielokalnym osłabieniem. Wykonano obliczenia dla ściskania jednoosiowego, rozciągania jednoosiowego i zginania. Dla dużych prędkości obciążenia uwzględniono fragmentację materiału. Wyniki porównano z doswiadczeniami.
-
Critical assessment of Eurocode approach to stability of metal cylindrical silos with corrugated walls and vertical stiffeners.
PublicationPrzedmiotem artykułu było krytyczne oszacowanie podejścia w Eurokodzie odnośnie stateczności metalowych cylindrycznych silosów z blachy falistej i słupów. Obliczenia 3D wykonane stosując MES. Symulowano blachę gładką ze słupami belkowymi o zastępczej sztywności. W obliczeniach uwzględniono falistość blachy. Pokazano, że wzory normowe znacznie odbiegają od wyników MES.
-
DEM analysis of micro-structural events within granular shear zones under passive earth pressure conditions
PublicationW artykule omówiono wyniki obliczeń numerycznych dla pasku dla stanu pasywnego sztywnej ścianki podczas jej translacji stosując metodę elementów dyskretnych. Analizowano głównie zjawiska mikrostrukturalne w strefach ścinania podczas translacji sztywnej ścianki. Szczególna uwagę zwrócono na pojawienie się wirów w materiale granulowanym.
-
Discrete Modelling of Micro-structural Phenomena in Granular Shear Zones
PublicationThe micro-structure evolution in shear zones in cohesionless sand for quasi-static problems was analyzed with a discrete element method (DEM). The passive sand failure for a very rought retaining wall undergoing horizontal translation towards the sand backfill was discussed. To simulate the behaviour of sand, the spherical discrete element model was used with elements in the form of rigid spheres with contacts moments.
-
Effect of bulk solid on strength of cylindrical corrugated silos during filling.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki MES dla metalowych silosów z blachy falistej o kształcie cylindrycznym. Obliczenia wykonano podczas stanu napełnienia silosów z uwzględnieniem materiału sypkiego. Materiały sypki został opisany hipoplastycznym modelem konstytutywnym. W obliczeniach wzięto pod uwagę wstępne imperfekcje geometryczne. Wyniki porównano dla silosów pustych. Zaobserwowano pozytywny efekt obecności materiału sypkiego.
-
Effect of mean grain diameter on vortices, force chains and local volume changes in granular shear zones
PublicationW artykule pokazano rozwój różnych zjawisk mikrostrukturalnych na poziomie ziarna materiału granulowanego podczas parcia pasywnego piasku na sztywną ściankę przemieszczającą się poziomo. Obliczenia wykonano stosując metodę DEM. Wyniki na poziomie globalnym porównano z wynikami MES. Szczególna uwagę zwrócono na rozwój wirów i łańcuchów sił miedzy ziarnami.
-
FE investigations of the effect of fluctuating local tensile strength on coupled energetic-statistical size effect in concrete beams
PublicationThe effect of fluctuating local tensile strength on a coupled energetic-statistical size effect in plain concrete beams under bending was numerically investigated. First, the influence of varying autocorrelation length of the random field describing a spatial variation of local tensile strength was studied. Next, the influence of the coefficient of variation of local tensile strength was analyzed. The numerical FE investigations...
-
Field investigations of stack ventilation in a residential building with multiple chimneys and tilted window in cold climate
PublicationArtykuł przedstawia wyniki pomiarów wykonanych w budynku mieszkalnym w północnej Polsce w zimnym klimacie podczas zimy i lata. Budynek zawierał kominy i uchylne okna. Pomierzono lokalne i wewnętrzne warunki klimatu oraz prędkości powietrza. Zaproponowano zmodyfikowany model uchylnych okien oparty na modelu wentylacji jednokierunkowej.
-
Investigations of vortex structures in granular materials under earth pressure conditions by DEM
PublicationW artykule pokazano rozwój wirów na poziomie ziarna materiału granulowanego podczas parcia pasywnego piasku na sztywną ściankę przemieszczającą się poziomo. Obliczenia wykonano stosując metodę DEM. Przyjęto 3 różne sposoby wyznaczenia wirów i ich czestotliwości.
-
Modelling of concrete behaviour in uniaxial compression and tension with DEM.
PublicationW artykule omowiono wyniki modelowania betonu podczas jednoosiowego sciskania i rozciagania stosujac metode elementów dyskretnych. Beton zostal opisany jako material 3-fazowy (kruszywo, zaprawa cementowa i strefy kontaktu). Szczegolna uwage zwrocono na zjawiska mikro-strukturalne na poziomie kruszywa (lancuchy sil, wiry, obroty ziaren). Wyniki numeryczne zostaly porownano z wynikami badan doswiadczalnych.
-
Modelling of concrete facture at aggregate level using DEM based on x-ray mu CT images of internal structure
PublicationW artykule pokazano wyniki dyskretne DEM dla pękania betonu poddanego zginaniu. Beton został symulowany jako ośrodek 4-fazowy. Mikrostrukturę betonu określono na podstawie zdjęć uzyskanych mikro-tomografem. Szczególną uwagę zwrócono na zjawiska mikrostrukturalne podczas zarysowania na poziomie kruszywa.
-
MODELLING OF CONCRETE FRACTURE AT AGGREGATE LEVEL USING DEM BASED ON X-RAY mu CT IMAGES OF INTERNAL STRUCTURE
PublicationThe paper describes two-dimensional meso-scale numerical results of fracture in notched concrete beams under quasi-static three-point bending. Concrete was modelled as a random heterogeneous 4-phase material composed of aggregate particles, cement matrix, interfacial transitional zones (ITZs) and air voids. As a numerical approach, the discrete element method (DEM) was used. The concrete micro-structure in calculations was directly...
-
Modelling of concrete fracture at aggregate level using FEM and DEM based on X-ray uCT images of internal structure
PublicationArtykuł podejmuje problem pękania w zginanych belkach betonowych. Proces pękania był obserwowany przy zastosowaniu mikrotomografii . Zaobserwowany proces był symulowany numerycznie przy zastosowaniu metody elementów skończonych i metody elementów dyskretnych. Beton był opisany jako materiał 4-fazowy. Otrzymano dobrą zgodność wyników numerycznych z doświadczalnymi.
-
Modelowanie jednoosiowego rozciągania i ściskania betonu na poziomie kruszywa
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji betonu 2D podczas jednoosiowego ściskania i jednoosiowego rozciąganiu stosując metodę elementów dyskretnych na poziomie kruszywa. W obliczeniach wyróżniono 4 fazy betonu na poziomie mezoskali. Uzyskano dobrą zgodność wyników numerycznych z doświadczalnymi odnośnie krzywej naprężenie-odkształcenie oraz obszaru pękania.
-
Simulation of buckling process of cylindrical metal silos with flat sheets containing bulk solids.
PublicationW artykule symulowano proces wyboczenia w cylindrycznych metalowych silosach z płaskich blach wypełnionych materiałem sypkim. Wykonano analizy nieliniowe stosując MES dla silosów pustych i napełnionych. Zbadano wpływ wstępnych imperfekcji geometrycznych na nośność wyboczeniowo. Wyniki porównano z wynikami doświadczalnymi w Uniwersytecie Karlsruhe.
-
SIMULATIONS OF FRACTURE IN CONCRETE BEAMS UNDER BENDING USING A CONTINUUM AND DISCRETE APPROACH
PublicationThe paper describes two-dimensional meso-scale results of fracture in notched concrete beams under bending. Concrete was modelled as a random heterogeneous 4-phase material composed of aggregate particles, cement matrix, interfacial transitional zones and air voids. Within continuum mechanics, the simulations were carried out with the finite element method based on a isotropic damage constitutive model enhanced by a characteristic...
-
Simulations of Shear Zones and Cracks in Engineering Materials Using eXtended Finite Element Method
PublicationNumerical simulations of cracks and shear zones in quasi-brittle materials are presented. Extended Finite Element Method is used to describe both cracks and shear zones. In a description of tensile cracks, a Rankine criterion is assumed. A discrete Mohr-Coulomb law is adopted for simulations of shear zones. Results of simple numerical tests: unixial tension, bending and biaxial compression are demonstrated.
-
Stability of cylindrical steel silos composed of corrugated sheets and columns based on FE analyses versus Eurocode 3 approach
PublicationComprehensive static and dynamic 3D stability finite element analyses of a cylindrical steel silo composed of corrugated sheets and open thin-walled vertical stiffener profiles were carried out by taking the geometric and material non-linearity into account. The silowas subjected to axisymmetric and non-axisymmetric loads imposed by a bulk solid following Eurocode 1. Theoretical and measured initial geometric imperfections were...
-
Wpływ systemu ogrzewania na zużycie energii i koszty eksploatacyjne budynku
PublicationW artykule przedstawiono analizę wpływu systemu ogrzewania na zużycie energii i koszty eksploatacyjne 3-kondygnacyjnego budynku zamieszkania zbiorowego (dom studencki) o powierzchni 2117,16 m2. Budynek miał niskie zapotrzebowanie na ciepło użytkowe do ogrzewania i wentylacji na poziomie 36,85 kWh/(m2 rok). Uwzględniono 5 wariantów technologicznych systemu centralnego ogrzewania (CO) i przygotowania ciepłej wody użytkowej (CWU)....
-
Wyboczenie cylindrycznego silosu z blachy falistej wzmocnionego słupami w analizach statycznych i dynamicznych
PublicationPrzedstawiono wyniki analizy stateczności cylindrycznego silosu z blachy falistej usztywnionego słupami, wypełnionego materiałem sypkim. Wykonano liniową analizę wyboczeniową i nieliniową analizę statyczną oraz symulację dynamiczną wyboczenia silosu bez imperfekcji i z imperfekcjami geometrycznymi w postaci pierwszej formy drgań własnych. Obliczone numerycznie obciążenia wyboczeniowe silosu porównano z obciążeniami dopuszczalnymi...
-
Wyboczenie cylindrycznego silosu z blachy falistej wzmocnionego słupami w analizie statycznej i dynamicznej.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki stateczności cylindrycznych stalowych silosów z blachy falistej wzmocnionych słupami. Obliczenia wykonano stosując MES w obszarze statycznym lub dynamicznym. Przyjęto dokładny przestrzenny model silosów 3D. Uwzględniono wpływ wstępnych imperfekcji geometrycznych. Wyniki porównano z podejściem zaproponowanym w Eurokodzie 3.
seen 15301 times