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: 331
Catalog Publications
-
Effect of heterogeneity on shear zone formation during plane strain compression.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy ściskania w płaskim stanie odkształcenia dla materiałów granulowanych. Obliczenia przeprowdzono z modelem hipoplastycznym rozszerzonym o obroty i długość charakterystyczną. Obliczenia wykonno dla różnych rodzajów imperfekcji w próbce piasku zagęszczonego i luźnego.
-
Effect of cyclic shearing on shear localisation in granular bodies.
PublicationW artykule przedstawiono wymiki numerycznej analizy wpływu cyklicznego ścinania na lokalizacją odkształceń stycznych w materiałach granulowanych. Obliczenia wykonano stosując metodę elementów skończonych i mikropolarne hipoplastyczne prawo konstytutywne. Analzę przeprowadzono dla piasku zagęszczonego i luźnego dla dużej amplitudy ścinania.
-
FE-simulations of a direct wall shear box test.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej anlizy lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych podczas bezposredniego ścinania przy ścianie. Obliczenia przeprowadzono z mikropolarnym modelem hipoplastycznym. Obliczenia wykonano w płaskim stanie odkształcenia stosując metodę elementów skończonych. Wyniki numeryczne porównano z wynikami doświadczalnymi.
-
FE-anlysis of pattering of shear zones in granular bodies for earth pressure problems of a retaining wall.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy stref ścinania w płaskim stanie odkształcenia dla materiałów granulowanych dla problemów parcia i odporu gruntu przy ścianie szczelnej. Obliczenia przeprowadzono z modelem hipoplastycznym rozszerzonym o długość charakterystyczną w ramach mechaniki Cossertów. Wyniki obliczeń porównano z wynikami doświadczeń.
-
Simulation of shear localization in granular bodies within gradient-enhanced hypoplasticity.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy ściskania w płaskim stanie odkształcenia dla materiałów granulowanych. Obliczenia przeprowadzono z modelem hipoplastycznym rozszerzonym o gradienty modułu przyrostu odkształceń. Obliczenia wykonano dla różnych długości charakterystycznych w próbce piasku zagęszczonego.
-
Zastosowanie tomografii do pomiaru zagęszczenia materiałów sypkich w silosach.
PublicationW artykule omówiono pomiary zagęszczenia materiałów sypkich przy zastosowaniu tomografii. Przedmiotem badań były zmiany objetości podczas przepływu w silosie modelowym. Badania wykonano dla różnych materiałów i ich zagęszczeń początkowych oraz szorstkości ścian silosu.
-
Anforderungen an Umkehrdacher mit Trennlage.
PublicationArtykuł zajmuje się problemem strat ciepła w dachach odwróconych. Uwzględniono dodatkowe straty ciepła spowodowane opadem deszczu. Omówiono zastosowanie normy EN ISO 6946 w różnych rejonach Europy.
-
Effect of heterogeneity on formation of shear zones in granular bodies.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy ściskania w płaskim stanie odkształcenia dla materiałów granulowanych. Obliczenia przeprowadzono z mikropolarnym modelem hipoplastycznym. Obliczenia wykonano dla różnych rodzajów imperfekcji w próbce piasku zagęszczonego i luźnego.
-
Katedra Podstaw Budownictwa i Inżynierii Materiałowej wobec potrzeb społeczeństwa i budownictwa na progu XXI wieku.
PublicationW artykule omówiono Katedrę Podstaw Budownictwa i Inzynierii Materiałowej na płaszczyźnie działalności dydaktycznej, naukowej i organizacyjnej. Przedstawiono Katedrę i jej skład osobowy. Omówiono cele Katedry w niedalekiej przyszłości.
-
Comparative FE-studies of shear localizations in granular bodies within a polar and non-local hypoplasticity.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki porównawczej numerycznej analizy lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulownych przeprowadzonej z nielokalnym i mikropolarnym modelem. Obliczenia wykonano dla ściskania w płaskim stanie odkształcenia stosując metodę elementów skończonych i hipoplastyczne prawo konstytutywne. Analizę przeprowdzonao dla piasku zagęszczonego.
-
Effect of a charactereristic length on the behavior of quasi-brittle materials.
PublicationW artykule omówiono efekty skali w materiałach kruchych spowodowanych wielkością próbek. Obliczenia wykonano stosując MES na bazie nielokalnego prawa sprężysto-plastycznego rozszerzonego o czynniki nielokalne. Analizę przeprowadzono dla próbek rozciaganych i zginanych.
-
Application of an improved cellular automaton for granular flow.
PublicationW artykule omówiono wyniki numeryczne z zastosowaniem ulepszonego aparatu komórkowego do przepływów silosowych materiałów granulowanych. W modelu uwzgledniono zderzenia cząstek i dysypację energii. Wyniki porównano z wynikami badań modelowych.
-
Application of tomography to granular silo flow.
PublicationPublikacja zawiera opis wyników badań doświadczalnych nad efektami dynamicznymi podczs opróżniania silosów z zastosowaniem tomografii pojemnościowej.
-
Modelowanie efektu skali w elementach betonowych w podejściu nielokalnym
PublicationW artykule przedstawiono wyniki analizy MES procesu zarysowania w elementach betonowych z wykorzystaniem podejścia nielokalnego. W obliczeniach zastosowano model sprężysto-plastyczny z izotropowym wzmocnieniem i osłabieniem oraz model z degradacją sztywności. Modele zostały rozszerzone o długość charakterystyczną. Wyniki dotyczące szerokości obszaru lokalizacji zostały porównane z doświadczeniami.
-
FE-simulations of direct and simple shearing within a polar hypoplasticity
PublicationW artykule przedstawiono wyniki analizy MES dwóch podstawowych testów w mechanice gruntów, mianowicie testu bezpośredniego ścinania i testu prostego ścinania. Obliczenia wykonano stosując metodę elementów skończonych i mikropolarne hipoplastyczne prawo konstytutywne. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ warunków brzegowych na lokalizacje odkształceń.
-
Influence of a characteristic length on shear zone formation in granular bodies within a polar, non-local and gradient hypoplasticity
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeń lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych w ramach teorii hipoplastycznej rozszerzonej o efekty gradientowe, nielokalne i mikro-polarne. Analizę MES wykonano dla ściskania i rozciągania w płaskim stanie odkształcenia.
-
FE-analysis of shearing of granular bodies in a direct shear box
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej obszernej analizy testu bezpośredniego ścinania. w materiałach granulowanych. Obliczenia wykonano stosując metodę elementów skończonych i mikropolarne hipoplastyczne prawo konstytutywne. Analizę wykonano dla różnego poziomu obciażenia, długości charakterystycznej, wskaźnika porowatości, długości próbki W analizie uwzględniono lokalizacje odkształceń stycznych.
-
Problem energooszczedności i termoizolacyjności budynków mieszkalnych
PublicationW artykule omówiono przyczyny zawilgocenia budynków mieszkalnych mimo spełnienia kryteriów energooszczędności i termoizolacyjności. Wyniki analizy cieplno-wilgotnościowej przeprowadzono w oparciu o program MES.
-
Influence of bulk solids on the buckling strength of silo shells.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej nieliniowej analizy wyboczenia powłok silosowych pustych i wypełnionych materiałem sypkim. Obliczenia wykonano dla różnych imperfekcji w powłoce. Wyniki teoretyczne porównano z wynikami doświadczalnymi wykonanymi w Uniwersytecie Karlsruhe.
-
Teoretyczne i doświadczalne wyznaczanie naporu materiałów sypkich na ściany silosów z wkładkami.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki doświadczalne i teoretyczne analizy przepływu silosowego w silosach z wkładkami i bez wkładek. Doświadczenia wykonano w silosie stalowym w skali naturalnej w Norwegii dla różnych wkładek silosowych. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu MES w oparciu o podejście Lagrangian-Eulerian i prawo Druckera-Pragera dla materiałów granulowanych.
-
Zastosowanie tomografii do pomiaru zmian objetościowych materiału sypkiego w procesie opróżniania silosów
PublicationW artykule przedstawiono wyniki pomiarów zmian zagęszczeń materiału granulowanego podczas przepływu silosowego. Zastosowano metodę tomograficzną do ustalenia tych zmian. Doświadczenia wykonano dla różnych początkowych zagęszczeń piasku. Omówiono wady i zalety metody.
-
Simulations of behaviour of granular bodies using a lattice-gas automaton.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy przepływu materiałów granulowanych podczas 3 różnych problemów: przepływu silosowego, przepływu kanałowego i tworzenia się nasypu. W modelu zaczerpniętym z teorii gazów przyjęto kolizje cząsteczek i dysypację energii. Wyniki porównano z doświadczeniami.
-
Simulations of flow patterns in silos with a cellular automaton - part 2
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji przepływów silosowych przy zastosowaniu zaawansowanego aparatu komórkowego, w którym uwzględniono kolizje cząstek i dysypację energii. Obliczenia wykonano dla przepływu masowego i kominowego.
-
Modelling of localization of deformation in quasi-brittle materials with a continuum and discrete model
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeń lokalizacji odkształceń w materiałach kruchych przy zastosowaniu 2 modeli w ramach mechaniki ośrodka ciągłego i jednego modelu w ramach ośrodka dyskretnego. W przypadku pierwszy zastosowano model sprężysto-plastyczny i model zniszczeniowy rozszerzony o długość charakterystyczną mikrostruktury. W przypadku drugim przyjęto model rusztowy złożony z beleczek.
-
Modelling of concrete behaviour with a non-local continuum damage approach
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej dla różnych problemów brzegowych związanych z powstawaniem rys w betonie. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu modelu zniszczeniowego (z uwzględnieniem degradacji sztywności). Do opisu rys, model rozszerzono o nielokalność.
-
Finite element modeling of shear localization in granular bodies in hypoplasticity with enhancements
PublicationW pracy omówiono wyniki numeryczne lokalizacji okształceń stycznych w materiałach granulowanych. Obliczenia wykonano stosując prawo hipoplastyczne z rozszerzeniami w ramach mechaniki ośrodka gradientowego, nielokalnego i mikropolarnego. Obliczenia przeprowadzono dla różnych problemów brzegowych z uwzględnieniem lokalizacji. Wyniki analiz porównano z doświadczeniami.
-
Investigations of shear localization in granular bodies within an anisotropic micro-polar hypoplasticity
PublicationArtykuł omawia wyniki MES dotyczące stref lokalizacji w materiałach granulowanych podczas ściskania w płaskim stanie odkształcenia. Obliczenia wykonano na bazie mikro-polarnego prawa hipoplastycznego. W obliczeniach uwzględniono anizotrpowość ośrodka w skutek sedymentacji. Analizę wykonano dla różnych kątów napełnienia materiału w stosunku do płaszczyzny obciążenia.
-
Investigations of size effects in granular bodies during plane strain compression
PublicationArtykuł omawia deterministyczny i statystyczny efekt skali w materiałach granulowanych podczas ściskania w płaskim stanie odkształcenia. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych na bazie mikropolarnego prawa hipoplastycznego. Wykorzystano metodę hiperłacińskiego próbkowania w celu redukcji ilości realizacji.
-
Modeling of the behavior of granular bodies using DEM with contact moments
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji badania trójosiowego dla materiałów granulowanych. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody DEM. Pokazano wpływ momentów kontaktowych na wytrzymałość próbki. Zbadano wpływ parametrów mikroskopowych.
-
Investigations of shear localization during granular silo flow with non-local hypoplastic Constitutive Model
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych podczas przepływu w silosach. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych w podejściu ALE i mikropolarnego modelu hipoplastycznego. Pokazano wpływ szorstkości ścian silosu i zagęszczenia materiału sypkiego na typ lokalizacji.
-
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.
-
Limits of enhanced of macro- and meso-scale continuum models for studying size effect in concrete under tension
PublicationThe paper investigates a mechanical quasi-static size effect in concrete during splitting tension at the macro- and meso-level. In experiments, five different diameters of cylindrical concrete specimens were tested. Twodimensional plane strain finite element (FE) simulations were carried out to reproduce the experimental size effect. The size effect in experiments by Carmona et al. was also simulated. Two enhanced continuum concrete...
-
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...
-
Comparative buckling analysis of cylindrical steel silos with flat or corrugated sheets
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki analizy wyboczeniowej cylindrycznych silosów wypełnionych materiałem sypkim wykonanych z blachy falistej usztywnionego słupami oraz z blachy płaskiej. Wykonano nieliniową analizę statyczną całego silosu z uwzględnieniem wstępnych imperfekcji geometrycznych przy zastosowaniu różnych przestrzennych modeli numerycznych MES. Wyniki analiza pokazują, że silosy z blachy falistej są bezpieczniejsze i bardziej...
-
FE investigations of dynamic shear localization in granular bodies within non-local hypoplasticity using ALE formulation
PublicationW artykule pokazano wyniki MES dotyczące powstawania lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych w 2 problemach dynamicznych: podczas ściskania dwuosiowego oraz przepływu silosowego. Obliczenia wykonano na bazie nielokalnego prawa hipoplastycznego. Zastosowano podejście mieszane lagranżowsko-eulerowskie.
-
Continuous and discontinuous modeling of cracks in concrete elements
PublicationW artykule przedstawiono różne sposoby modelowania rys w elementach betonowych w warunkach mieszanego sposobu obciążenia przy zastosowaniu modeli ciągłych i nieciągłych. Symulacje wykonano przy zastosowaniu 3 różnych modeli ciągłych: modelu sprężysto-plastycznego, modelu w ramach mechaniki zniszczeniowej i modelu rys rozmytych z rysami obracającymi się oraz 1 modelu nieciągłego przy zastosowaniu stref kontaktu..
-
Numerical investigations of effect of indoor air quality on thermal comfort in residential buildings.
PublicationArtykuł przedstawia wyniki numeryczne MES odnośnie wpływu koncentracji CO2 w lokalnej strefie powietrza w budynkach mieszkalnych naturalnie wentylowanych na zachowanie mieszkańców. Obliczenia wykonano w 2 wymiarach. Zbadano wpływ położenia mieszkańców i prędkości wchodzącego powietrza.
-
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.
-
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.
-
Effect of free water on the quasi‑static compression behavior of partially‑saturated concrete with a fully coupled DEM/CFD approach.
PublicationThe work aims to numerically investigate the quasi-static response of partially fluid-saturated concrete under two-dimensional uniaxial compression at the mesoscale. We investigated how the impact of free pore fluid content (water and gas) affected the quasi-static strength of concrete. The totally and partially fluid-saturated concrete behavior was simulated using an improved pore-scale hydro-mechanical model based on DEM/CFD....
-
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,...
-
Modeling of capillary fluid flow in concrete using a DEM-CFD approach
PublicationSformułowano połączone podejście do modelowania dwufazowego przepływu wody napędzanego hydraulicznie i kapilarnie w nienasyconym betonie. Proces przepływu analizowano numerycznie w mezoskali w warunkach dwuwymiarowych (2D), łącząc metodę elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w warunkach izotermicznych. Przeprowadzono w pełni sprzężone hydromechaniczne testy symulacyjne na małych próbkach betonu o uproszczonej...
-
Buckling of simplified models of silo with corrugated walls and vertical stiffeners
PublicationThe paper deals with buckling of cylindrical silos composed of corrugated sheets and vertical stiffeners (columns). Comprehensive finite element analyses were carried out for a perfect silo by means of a linear buckling approach. Corrugated walls were simulated as an equivalent orthotropic shell and vertical thin-walled columns as beam elements. Calculations for perfect silos with different numbers of columns made it possible to...
-
Discrete modeling of micro-structure evolution during concrete fracture using DEM
PublicationW artykule pokazano wyniki dyskretne DEM dla betonu poddanego ściskaniu i rozciąganiu jednoosiowemu. Wyniki siła-przemieszczenie i zarysowania porównano z doświadczeniami. Szczególną uwagę zwrócono na zjawiska mikrostrukturalne podczas zarysowania na poziomie kruszywa.
-
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...
-
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.
-
Simulations of high-pressure fluid flow in a pre-cracked rock specimen composed of densely packed bonded spheres using a 3D CFD model and simplified 2D coupled CFD-DEM approach
PublicationW artykule zastosowano dwa różne podejścia do opisu jednofazowego przepływu płynu w wstępnie spękanej próbce skały o niskiej porowatości pod wysokim ciśnieniem. Głównym celem pracy było bezpośrednie porównanie rozkładu ciśnień, gęstości i prędkości płynów we wstępnie pękniętej próbce. Zachowanie próbki imitującej skałę zostało opisane przez gęsto upakowane połączone kohezją kulki z nakładającymi się na siebie elementami. Pierwsze...
-
Finite element investigations of granular material behaviour during cyclic wall shearing under a constant normal stiffness condition
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numnerycznej analizy zachowania sie materiałów granulowanych podczas cyklicznego ścinanai wzdłuz szorstkiej ściany z warunkiem stałej sztywności normalnej. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego nodelu hipopalstycznego. Obliczenia wykonano dla róznych sztywności, początkowych wskaźników porowatości i sredniej średnicy ziarna. Wyniki numeryczne porównano...
-
FE-studies of different aspects of shear localization in granular bodies within micro-polar hypoplasticity
PublicationArtykuł omawia wyniki różnych numerycznych symulacji lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych. dla dużych prędkości obciążenia. Obliczenia MES wykonano przy zastosowanie mikro-polarnego hipoplastycznego prawa konstytutywnego dla piasku rozszerzonego o lepkość. Zbadano wpływ sił bezwładności, lepkości i prędkości obciążenia.
-
FE-investigations of a deterministic and statistical size effect in granular bodies within a micro-polar hypoplasticity
PublicationArtykuł omawia deterministyczny i statystyczny efekt skali w materiałach granulowanych podczas ścinania cienkiej warstwy piasku między dwoma bardzo szorstkimi ścianami. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych na bazie mikropolarnego prawa hipoplastycznego. Przyjęto różne wysokości warstw.
-
Buckling resistance of a metal column in a corrugated sheet silo - experiments and non-linear stability calculations
PublicationThe results of experimental and numerical tests of a single corrugated sheet silo column’s buckling resistance are presented in this study. The experiments were performed in a real silo with and without bulk solid (wheat). A very positive impact of the bulk solid on the column buckling resistance occurred. The experimental results were first compared to the buckling resistance calculated by Eurocode 3 formulae. The comparison revealed that...
-
Modelling hydraulic and capillary-driven two-phase fluid flow in unsaturated concretes at the meso-scale with a unique coupled DEM-CFD technique
PublicationThe goal of the research was to demonstrate the impact of thin porous interfacial transition zones (ITZs) between aggregates and cement matrix on fluid flow in unsaturated concrete caused by hydraulic/capillary pressure. To demonstrate this impact, a novel coupled approach to simulate the two-phase (water and moist air) flow of hydraulically and capillary-driven fluid in unsaturated concrete was developed. By merging the discrete...
-
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...
-
Hydraulic fracturing process in rocks – small-scale simulations with a novel fully coupled DEM/CFD-based thermo-hydro-mechanical approach
PublicationW artykule przedstawiono dwuwymiarową (2D) symulację numeryczną szczelinowania hydraulicznego w małej skali przeprowadzoną w próbkach skał posiadających pojedynczą szczelinę wtryskową. Wykorzystano unikalny model termo-hydro-mechaniczny (THM) w skali porów oparty na DEM/CFD do symulacji dwufazowego laminarnego przepływu płynu (wody i gazu) z przenoszeniem ciepła w nienasyconych materiałach porowatych o niskiej porowatości. Korzystając...
-
Modelling of full-scale silo experiments with flow correcting inserts using material point method (MPM) based on hypoplasticity.
PublicationCharakterystyki przepływu materiałów sypkich w silosach mają znaczenie dla naporów wywieranych na ściany silosu. Można je zmieniać za pomocą różnych wkładek. W pracy omówiono wyniki liczbowe dotyczące ograniczonego przepływu niespoistego ziarnistego piasku w pełnowymiarowym silosie metalowym z różnymi symetrycznie rozmieszczonymi wkładami, służącymi do korekcji wzorca przepływu (podwójny stożek, stożek w stożku i odwrócony stożek)....
-
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.
-
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...
-
Modelling of shear zones during quasi-static granular silo flow using material point method (MPM)
PublicationThe paper focuses on confined silo flow of cohesionless sand. The problem considered is a quasi-static flow in a plane strain model silo with parallel walls simulated with the material point method (MPM). The simulation used a non-local hypoplastic constitutive model. Initially, the paper validated the implemented numerical approach with basic element tests and a plane strain compression test. The subsequent MPM calculations for...
-
Numerical analyses of novel prefabricated structural wall panels in residential buildings based on laboratory tests in scale 1:1
PublicationThe paper presents experimental and numerical investigations on novel prefabricated composite building wall panels for residential building constructions. The wall panels were composed of reinforced concrete ribbed elements with the core from the EPS foam as the thermal insulation. The wall panels in the full-scale 1:1 were subjected to vertical loads. In the first step, the experiments were analysed with simple usual static methods....
-
Experimental and numerical investigations on RC beams with stirrups scaled along height or length.
PublicationBelki żelbetowe (RC) ze zbrojeniem poprzecznym (strzemiona) poddane czteropunktowemu zginaniu zostały zbadane eksperymentalnie i numerycznie. Belki były skalowane wzdłuż wysokości lub długości. Były przezbrojone, aby uniknąć płynięcia zbrojenia podłużnego. W pierwszej kolejności przeprowadzono badania laboratoryjne na belkach żelbetowych ze strzemionami. Ze względu na brak podobieństwa geometrycznego zaobserwowano dwa odrębne tryby...
-
Investigations of porosity changes during granular silo flow using Electrical Capacitance Tomography (ECT) and Particle Image Velocimetry (PIV)
PublicationArtykuł omawia pomiary zmian porowatości podczas przepływu silosowego materiału granulowanego. Zastosowano 2 techniki: tomografie i optoelektroniczną DIC. Pomiary wykonano dla różnych początkowych zagęszczeń oraz szorstkości ścian.
-
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)...
-
Application of the 3D DEM in the modelling of fractures in pre-flawed marble specimens during uniaxial compression
PublicationPrzedstawiono w tym artykule wyniki modelowania pęknięć w cylindrycznych próbkach marmurowych ze wstępnymi nacięciami w czasie jednoosiowego ściskania . Zastosowano metodę elementów dyskretnych (DEM). Zbadano propagację i koalescencję pęknięć w próbkach marmuru z istniejącymi otwartymi nacięciami pod różnymi kątami do poziomu. Wyniki numerycznych symulacji trójwymiarowych (3D) zostały bezpośrednio porównane z badaniami laboratoryjnymi....
-
FE-modeling of shear resistance degradation in granular materials during cyclic shearing under CNS condition
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy degradacji wytrzymałości na ścinanie w materiałach granulowanych podczas cyklicznego ścinania z warunkiem stałej sztywności normalnej. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego modelu hipoplastycznego.
-
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.
-
Determination of buckling strength of silos composed of corrugated walls and thin-walled-columns using simplified wall segment models
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obszernych analiz numerycznych wyboczenia i stateczności metalowych silosów z blachy falistej wzmocnionych cienkościennymi słupami. Wykonano analizy liniowe i nieliniowe. Do obliczeń zaproponowano proste modele segmentów ścian zamiast skomplikowanych modeli całych silosów. Otrzymano bardzo dobrą zgodność wyników numerycznych. Wyniki obliczeń numerycznych porównano dodatkowo z wynikami normowymi.
-
Micro-modelling of shear localization during quasi-static confined granular flow in silos using DEM
PublicationThe paper deals with the quasi-static confined flow of cohesionless sand in a plane strain model silo with parallel walls and a slowly movable bottom. Numerical modelling was carried out by the discrete element method (DEM) using spheres with contact moments to approximately capture a non-uniform shape of sand particles. Different initial void ratios of sand and silo wall roughness grades were employed. Regular triangular grooves...
-
Early prediction of macrocrack location in concrete and other granular composite materials
PublicationHeterogeniczne kruche kompozyty, takie jak beton, ceramika i skały składają się z ziaren połączonych wiązaniami. Pytanie, czy ścieżka pęknięcia, która prowadzi do zniszczenia może być przewidziania na podstawie znanych cech mikrostrukturalnych, a mianowicie łączności wiązań, rozmiaru, energii pękania, wytrzymałości pozostają otwarte. Istnieje wiele kryteriów pęknięć. Najczęściej używane są oparte na postulowanym ekstremum naprężenia...
-
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.
-
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.
-
Boundary effects on behaviour of granular material during plane strain compression
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych podzcas sciskania dwuosiowego. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego modelu hipoplastycznego. W pracy pokazano wpływ warunków brzegowych na globalne i loklane zachowanie sie materiału.
-
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.
-
Modeling of a cyclic plane strain compression-extension test in granular bodies within a polar hypoplasticity
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy wpływu cyklicznego ściskania-rozciągania na lokalizację odkształceń stycznych w materiałach granulowanych. Obliczenia wykonano stosując metodę elementów skończonych i mikropolarne hipoplastyczne prawo konstytutywne. Analizę przeprowadzono dla piasku zagęszczonego i luźnego dla różnych amplitud obciążenia.
-
Comparative study of high‑pressure fluid flow in densely packed granules using a 3D CFD model in a continuous medium and a simplified 2D DEM‑CFD approach. Granular Matter
PublicationIzotermiczny ściśliwy jednofazowy przepływ cieczy przez niejednorodną masę ziarnistą składającą się z gęsto upakowanych zachodzących na siebie kul imitujących skałę pod wysokim ciśnieniem zbadano numerycznie przy użyciu dwóch różnych podejść. Pierwsze podejście zwane pełnym modelem 3D CFD stosowało metodę skończonych objętości (FVM) do rozwiązania uśrednionego równania Naviera-Stokesa zakładając model naprężeń Reynoldsa (BSL) w...
-
Investigations on fracture in reinforced concrete beams in 3-point bending using continuous micro-CT scanning
PublicationThis study explores a fracture process in rectangular reinforced concrete (RC) beams subjected to quasi-static three-point bending. RC beams were short and long with included longitudinal reinforcement in the form of a steel or basalt bar. The ratio of the shear span to the effective depth was 1.5 and 0.75. The focus was on the load–deflection diagram and crack formation. Three-dimensional (3D) analyses of the size and distribution...
-
Numerical analysis of size effect in RC beams scaled along height or length using elasto-plastic-damage model enhanced by non-local softening.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące efektu skali w belkach żelbetowych uzyskane stosując metodę elementów skończonych. Dwuwymiarowe obliczenia wykonano dla belek żelbetowych podczas 4-punktowego zginania. Belki były skalowane wzdłuż wysokości lub długości. Beton został opisany prawem sprężysto-plastycznym z degradacją sztywności, rozszerzonym o nielokalność w osłabieniu. Wyniki numeryczne zostały porównane z wynikami doświadczalnymi....
-
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.
-
Coupled evolution of preferential paths for force and damage in the pre-failure regime in disordered and heterogeneous, quasi-brittle granular materials.
PublicationMetoda elementów dyskretnych (DEM) została wykorzystana do symulacji betonu poddanego jednoosiowemu rozciąganiu. Beton modelowano jako materiał losową heterogeniczy 2/3-fazowy, złożony z cząstek kruszywa, matrycy cementowej i stref przejściowych międzyfazowej. Odkryto dowody na zoptymalizowaną transmisję siły, scharakteryzowaną przez dwa nowe wzorce, które przewidują i wyjaśniają sprzężoną ewolucję ścieżki siły i uszkodzenia od...
-
Modelling reinforced concrete beams under mixed shear-tension failure with different continuous FE approaches
PublicationThe paper presents quasi-static numerical simulations of the behaviour of short reinforced concrete beams without shear reinforcement under mixed shear-tension failure using the FEM and four various constitutive continuum models for concrete. First, an isotropic elasto-plastic model with a Drucker-Prager criterion defined in compression and with a Rankine criterion defined in tension was used. Next, an anisotropic smeared crack...
-
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.
-
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.
-
FE-calculations of stress distribution under prismatic and conical sandpiles within hypoplasticity
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej rozkładu naprężeń pod pryzmatycznymi i stożkowymi stosami piasku w ramach mikropolarnej hipoplastyczności. Wyniki pokazują, że rozkład naprężeń zależy od sposobu napełnienia stożku piaskiem. W niektórych przypadkach, maksymalne naprężenie nie występuje w środku stosu piasku.
-
Contact force network evolution in active earth pressure state of granular materials: photo‑elastic tests and DEM
PublicationArtykuł omawia ewolucję sieci sił kontaktowych w materiałach granulowanych podczas quasi-statycznego stanu aktywnego. Doświadczenia foto sprężyste zostały wykonane dla kulek szklanych. Doświadczenia zostały symulowane stosując metodę elementów dyskretnych (DEM). Model DEM prawidłowo przewidział strukturę sił kontaktowych i ich wielkość, lokalizację odkształceń oraz obszary zmian fazowych.
-
Experiments and FE analyses on airborne sound properties of composite structural insulated panels
PublicationArtykuł przedstawia wyniki doświadczalne i numeryczne odnośnie właściwości akustycznych paneli budowlanych. Jako panele zastosowano płyty kompozytowe konstrukcyjno-izolacyjne CSIP. Obliczenia numeryczne wykonano MES stosując podejście zaproponowane w pakiecie ABAQUS. Wyniki MES porównano bezpośrednio z doświadczeniami. Zaproponowano różne spsoby poprawy właściwości akustycznych paneli.
-
Determination of representative volume element in concrete under tensile deformation
PublicationW artykule podano sposoby określenia elementu reprezentatywnej objętości w betonie podczas rozciągania. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu izotropowego modelu degradacji sztywności rozszerzonego o długość charakterystyczną mikrostruktury w ramach teorii nielokalnej. Zaproponowano 2 różne metody wyznaczania elementu reprezentatywnej objętości niezależnego od warunków brzegowych.
-
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...
-
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.
-
FE-investigations of micro-polar boundary conditions along interface between soil and structure
PublicationW artykule zaproponowano mikropolarne warunki brzegowe w strefie kontaktu materiału granulowanego ze ścianą konstrukcji. Warunki te umożliwiają wyznaczenie grubości strefy kontaktu w zależności od szorstkości ściany. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego modelu hipoplastycznego.
-
Comparative 3D DEM simulations of sand–structure interfaces with similarly shaped clumps versus spheres with contact moments.
PublicationThree-dimensional simulations of a monotonic quasi-static interface behaviour between initially dense cohesionless sand and a rigid wall of different roughness during tests in a parallelly guided direct shear test under constant normal stress are presented. Numerical modelling was carried out by the discrete element method (DEM) using clumps in the form of convex non-symmetric irregularly shaped grains. The clumps had an aspect...
-
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...
-
FE-investigation of shear localization in granular bodies under high shear rate
PublicationArtykuł omawia wpływ prędkości ścinania an lokalizację odkształceń wwąskiej warstwie piasku poddanej ścinaniu. Obliczenia wykonano przyzastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego modeluhipoplastycznego rozszerzonego o lepkość.
-
Effect of gas content in macropores on hydraulic fracturing in rocks using a fully coupled DEM/CFD approach
PublicationW pracy skupiono się na wpływie zawartości gazu w makroporach skał na proces szczelinowania hydraulicznego. Proces został zasymulowany przez połączenie metody elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w ramach dwuwymiarowych (2D) warunków izotermicznych. Mechaniczne zachowanie skały zostało zasymulowane za pomocą DEM, a CFD została wykorzystana do opisu zachowanie przepływu laminarnego, dwufazowego płynu...
-
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.
-
Finite element study of patterns of shear zones in granular bodies during plane strain compression
PublicationW artykule przedstawiono obliczenia efektów skali na nośność fundamentu na piasku. Obliczenia wykonano przy pomocy mikropolarnego prawa hipoplastycznego. W obliczeniach wykorzystano stochastyczne rozkłady początkowego wskaźnika porowatości według rozkładu Gaussa.
-
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...
-
Deterministic and statistical size effect during shearing of granular layer within a micro-polar hypoplasticity
PublicationArtykuł omawia deterministyczny i statystyczny efekt skali w materiałach granulowanych podczas ścinania cienkiej warstwy piasku między dwoma bardzo szorstkimi ścianami. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych na bazie mikropolarnego prawa hipoplastycznego. Przyjęto różne metody redukujące ilość realizacji pól losowych dla początkowego wskaźnika porowatości..
-
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.
-
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.
-
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 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...
seen 12544 times