Search
dr hab. inż. Michał Nitka
Employment
- Associate professor at Department of Engineering Structures
Publications
Filters
total: 55
Catalog Publications
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...
-
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...
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,...
-
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 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...
-
A study on microcrack monitoring in concrete: discrete element method simulations of acoustic emission for non-destructive diagnostics
PublicationThe research is focused on the monitoring of fracture evolution in concrete beams under three-point bending using the acoustic emission technique and the discrete element method. The main objective of the study was to numerically and experimentally investigate the mechanism behind the generation of elastic waves during acoustic emission events and their interaction with micro- and macro-cracking in concrete beams under monotonic...
-
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....
-
DEM Analyses of Interface Behaviour Between Cohesionless Sand and Rigid Wall of Different Roughness
PublicationArtykuł dotyczy trójwymiarowych symulacji numerycznych quasi-statycznego ścinania między niespoistym piaskiem a sztywnymi ścianami w aparacie bezpośredniego ścinania ścian. Chropowatość ścian sztywnych wahała się od gładkiej do bardzo szorstkiej. Na górną ścianę działało stałe ciśnienie normalne. Symulacje numeryczne przeprowadzono metodą elementów dyskretnych (DEM). Ziarna piasku opisywano jako kulki z momentami kontaktowymi...
Year 2018
-
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...
-
Discrete element method simulations of fracture in concrete under uniaxial compression based on its real internal structure
PublicationThe paper describes experimental and numerical results of concrete fracture under quasi-static uniaxial compression. Experimental uniaxial compression tests were performed on concrete cubic specimens. Fracture in concrete was detected at the aggregate level by means of three non-destructive methods: three-dimensional X-ray microcomputed tomography, two-dimensional scanning electron microscope and manual two-dimensional digital...
Year 2013
-
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.
-
Discrete analysis of micro-structural events in granular shear zones
PublicationW artykule pokazano rozwój różnych zjawisk mikrostrukturalnych na poziomie ziarna 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 łańcuchów sił miedzy ziarnami.
Year 2011
-
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.
Year 2020
-
Comparative DEM calculations of fracture process in concrete considering real angular and artificial spherical aggregates
PublicationArtykuł omawia wyniki obliczeń numerycznych pękania dla betonu stosując metodę elementów dyskretnych (DEM). Beton był opisany jako materiał 4-fazowy i był poddany zginaniu. Zbadano wpływ kształtu kruszywa na proces pekania i na zalezność obciązenia od ugięcia. Wyniki dwuwymiarowe i trzywymiarowe porównano bezpośrednio z doświadczeniami. Wyniki pokazały duzy wpływ kształtu kruszywa na wyniki numeryczne.
-
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.
-
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...
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...
Year 2015
-
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.
Year 2024
-
DEM modelling of concrete fracture based on its structure micro-CT images
PublicationW rozdziale książki zawarto numeryczne wyniki mezoskopowe dotyczące postępującego pękania betonu na poziomie kruszywa. Do badania procesu pękania belki betonowej z karbem w trzech (3D) i dwóch (2D) wymiarach zastosowano metodę elementów dyskretnych (DEM). Niejednorodność betonu uwzględniono stosując czterofazowy opis: kruszywo, zaprawa, makropustki i międzyfazowe strefy przejściowe. W obliczeniach DEM na podstawie zdjęć rentgenowskich...
seen 3076 times