Filters
total: 374
filtered: 276
Search results for: FRACTURE%20SURFACE%20ANALYSIS
-
Fracture Toughness and Shear Yield Strength Determination for Two Selected Species of Central European Provenance
PublicationWhen offcut of wood is formed by shearing, Atkins’s analyses of sawing processes can be applied. Using this modern approach, it is possible to determine the fracture toughness and shear yield strength of wood. This model is only applicable for the axial-perpendicular cutting direction because both of these parameters are suitable for the given direction of cutting edge movement and cannot be considered material constants. Alternatively,...
-
Experimental Investigations of Fracture Process Using DIC in Plain and Reinforced Concrete Beams under Bending
PublicationThe fracture behaviour of concrete and reinforced concrete beams under quasi-static three-point bending was comprehensively investigated with experiments at laboratory scale. The eight various concrete mixes were tested. The influence of the shape, volume and size of aggregate particles and reinforcement on concrete fracture under bending was studied. Displacements on the surface of concrete beams were measured by means of the...
-
A brief note on entire fracture surface topography parameters for 18Ni300 maraging steel produced by LB-PBF after LCF
PublicationThe concept of entire fracture surface investigation is helpful in explaining fatigue phenomena. In this paper, this method has been applied for 18Ni300 maraging steel using a 3D measurement system. Before post-mortem analysis, the specimens produced by laser beam powder bed fusion (LB-PBF) were tested under low-cycle fatigue (LCF) for eight strain amplitudes in the interval 0.3% to 1.0%. The attention was placed on the relationship...
-
Applying molecular dynamics simulation to take the fracture fingerprint of polycrystalline SiC nanosheets
PublicationGraphene-like nanosheets are the key elements of advanced materials and systems. The mechanical behavior of the structurally perfect 2D nanostructures is well documented, but that of polycrystalline ones is less understood. Herein, we applied molecular dynamics simulation (MDS) to take the fracture fingerprint of polycrystalline SiC nanosheets (PSiCNS), where monocrystalline SiC nanosheets (MSiCNS) was the reference nanosheet....
-
Simulation of 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 wykonano dla jednoosiowego ściskania oraz jednoosiowego rozciągania.
-
Fracture mechanics model of cutting power versus widespread regression equations while wood sawing with circular saw blades
PublicationA comparison of the theoretical cutting power consumption results forecasted with the model (FM_CM model) which include work of separation (fracture toughness) in addition to plasticity and friction, and two widespread regression equations while wood sawing with circular saw blades has been described. in and cutting power consumption forecasted. In computations of the cutting power consumption during rip sawing of Scots pine wood...
-
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.
-
Non-uniqueness of fracture parameter choice in simulations of concrete cracking at mesoscale level
PublicationIn the paper a non-uniqueness of fracture parameter choice in simulations of cracking process in plain concrete specimens at mesoscale level under monotonic static loading is analysed. The Finite Element Method is used, where cracks are defined in a discrete way using interface cohesive elements with nonlinear material law including softening. The concrete mesostructure (such as: cement matrix, air voids, aggregates, and Interfacial...
-
Revisiting The Determination Of Cutting Power While Sawing Of Wood With Circular Saw Blades By Means Of Fracture Mechanics
PublicationIn the classical approach, energetic effects (cutting forces and cutting power) of wood sawing process are generally calculated on the basis of the specific cutting resistance, which is in the case of wood cutting the function of more or less important factors. On the other hand, cutting forces (power) could be considered from a point of view of modern fracture mechanics. Cutting forces may be employed to determine not only toughness...
-
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...
-
Mesoscopic simulations of a fracture process in reinforced concrete beam in bending using a 2D coupled DEM/micro-CT approach
PublicationW tej pracy zbadano numerycznie w warunkach 2D złożony proces pękania w krótkiej prostokątnej belce betonowej wzmocnionej jednym prętem podłużnym (bez zbrojenia pionowego) i poddanej quasi-statycznemu zginaniu w trzech punktach. Krytyczne pęknięcie poprzeczne w belce spowodowało jej uszkodzenie podczas doświadczenia. Symulacje numeryczne przeprowadzono klasyczną metodą elementów dyskretnych (DEM). Przyjęto trójfazowy opis betonu:...
-
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.
-
Microcrack monitoring and fracture evolution of polyolefin and steel fibre concrete beams using integrated acoustic emission and digital image correlation techniques
PublicationThe use of polymer and steel fibres in plain concrete appears to be an excellent solution for limiting crack propagation and improving the post-ductility performance of concrete structures. Based on this premise, this study investigated the fracture evolution of polyolefin fibre-reinforced concrete (PFRC) and steel fibre-reinforced concrete (SFRC) specimens through the integrated application of two diagnostic techniques, acoustic...
-
The correlation of fractal dimension to fracture surface slope for fatigue crack initiation analysis under bending-torsion loading in high-strength steels
PublicationIn this study, the fractal dimension of fatigue fracture surfaces is investigated in order to find an alternative failure loading indicator. Some of many metrological factors are generalized by reducing the fracture surface structure to one factor and develop an entire fracture surface procedure by analyzing the impact of surface slope and calculation resolution. Three notched geometries are studied under cyclic bending-torsion:...
-
Report for the Short Term Scientific Mission within COST Action FP1101: development of the in-field sensor for estimation of fracture toughness and shear strength by measuring cutting forces
PublicationKnowledge on the fracture properties of materials is essential to assure structural integrity and proper design of mechanical connections in timber constructions. Measurement of this property is, however, a very challenging task. The linear fracture mechanics is usually used for its assessment assisted with experimental data acquired by means of various techniques, usually of destructive nature. The cutting force is an energetic...
-
Coda wave interferometry in monitoring the fracture process of concrete beams under bending test
PublicationEarly detection of damage is necessary for the safe and reliable use of civil engineering structures made of concrete. Recently, the identification of micro-cracks in concrete has become an area of growing interest, especially using wave-based techniques. In this paper, a non-destructive testing approach for the characterization of the fracture process was presented. Experimental tests were made on concrete beams subjected to mechanical...
-
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...
-
Lattice type fracture model for 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. W modelu przyjęto inne właściwości dla kruszywa, zaczynu cementowego oraz strefy kontaktu.
-
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.
-
Acid-aided epoxy-amine curing reaction as reflected in epoxy/Fe3O4 nanocomposites: Chemistry, mechanism, and fracture behavior
PublicationThis work seeks to answer the question whether or not the presence of acid functional groups accelerate epoxyamine curing reaction. Epoxy/Fe3O4 nanocomposite was considered as a case, where discussions are based on chemistry, mechanism behind curing reactions and fracture behavior influenced by acid assistance to crosslinking. Fe3O4 magnetic nanoparticles (MNPs) with nanosilica decorative layer (B-MNP) were synthesized and subsequently...
-
Topography measurement methods evaluation for entire bending-fatigued fracture surfaces of specimens obtained by explosive welding
PublicationIn this paper, the methods of compensation of differences in the results of entire bending-fatigued fracture surface topographies were presented. The roughness evaluation was performed with a focus variation microscope and confocal surface topography measurement techniques. The differences in the ISO 25178 roughness parameters were investigated and procedures for their compensation were studied. It was found that various types...
-
Profile and Areal Surface Parameters for Fatigue Fracture Characterisation
Publication -
Fractal dimension for bending–torsion fatigue fracture characterisation
Publication -
Numerical mesoscopic analysis of fracture in fine-grained concrete
PublicationArtykuł omawia wyniki analizy mezoskopowej procesu pękania w betonie podczas zginania. Obliczenia wykonano na poziomie mezo wykorzystując model degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ właściwości kruszywa, stref przejściowych, nacięcia oraz długości charakterystycznej mikrostruktury na zachowanie sie betonu.
-
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,...
-
Recent progress in research on the cutting processes of wood. A review COST Action E35 2004-2008: Wood machining - micromechanics and fracture
PublicationZaprezentowano postępy w badaniach przecinania drewna ze szczególnym uwzględnieniem nowych metod dedykowanych zwiększeniu wydajności materiałowej w tartacznictwie. Zademonstrowano przydatność współczesnej mechaniki pękania do szacowania mocy skrawania dla pił, których wartości rozwarcia są różne od pił użytych w badaniach skrawalnościowych. W tych ostatnich wyznaczano wiązkość materiału obrabianego oraz naprężenia tnące. Badania...
-
Recent progress in research on the cutting processes of wood. A review COST Action E35 2004-2008: Wood machining - micromechanics and fracture
PublicationZaprezentowano postępy w badaniach przecinania drewna ze szczególnym uwzględnieniem nowych metod dedykowanych zwiększeniu wydajności materiałowej w tartacznictwie. Zademonstrowano przydatność współczesnej mechaniki pękania do szacowania mocy skrawania dla pił, których wartości rozwarcia są różne od pił użytych w badaniach skrawalnościowych. W tych ostatnich wyznaczano wiązkość materiału obrabianego oraz naprężenia tnące. Badania...
-
Mechanical and fracture properties of concrete reinforced with recycled and industrial steel fibers using Digital Image Correlation technique and X-ray micro computed tomography
PublicationPaper presents investigation of fracture phenomenon in plain concrete and in concrete reinforced with both recycled steel fibers (RSF) and industrial steel fibers (ISF). The wedge splitting test (WST), which enables stable crack propagation for quasi-brittle materials, was carried out on 75 75 75 mm cube samples. Initially, fracture process zone development was investigated only on the surface of samples using Digital Image Correlation...
-
Fracture Surface Behavior of 34CrNiMo6 High-Strength Steel Bars with Blind Holes under Bending-Torsion Fatigue
PublicationThe present study evaluates the fracture surface response of fatigued 34CrNiMo6 steel bars with transverse blind holes subjected to bending with torsion loading. The analysis of the geometric product specification was performed by means of height parameters Sx, functional volume parameters Vx, and fractal dimension Df. Surface topography measurements were carried out using an optical profilometer with focus variation technology....
-
Assessment of cervical range of motion in patients after axis fracture
Publication -
Fractal analysis of the bending-torsion fatigue fracture of aluminium alloy
Publication -
Environmental fracture of polypropylene membranes used in membrane distillation process
Publication -
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...
-
Ductile fracture prediction in thin metallic plates subjected to explosions
PublicationPraca dotyczy modelowania zniszczenia ciągłego. Zaprezentowano wyniki eksperymentów przeprowadzonych na płytach metalowych poddanych eksplozjom oraz wyniki jednoosiowych prób laboratoryjnych. Opisano przyjęty model prawa konstytutywnego oraz kryteriów zniszczenia. Przedstawiono identyfikację parametrów materiałowych dla przyjętego modelu. Zaprezentowano model numeryczny oraz wyniki symulacji które następnie porównano z wynikami...
-
Simulations of fracture in concrete elements using continuous and discontinuous models
PublicationArtykuł przedstawia wyniki symulacji MES w elementach betonowych przy zastosowaniu modeli ciągłych i nieciągłych. Stosując modele ciągłe symulowano proces lokalizacji odkształceń. Stosując modele nieciągłe symulowano proces zarysowania. Obliczenia wykonano dla różnych typów obciążeń.
-
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.
-
Modelling of fracture process in concrete using a novel lattice model.
PublicationArtykuł omawia wyniki modelowania procesu zarysowania w elementach betonowych przy zastosowaniu dyskretnego modelu kratownicowego. Beton był modelowany na poziomie mezoskali z uwzględnieniem 3 faz: kruszywa, zaczynu cementowego i stref kontaktu. Obliczenia wykonano dla rozciągania i ścinania połączonego z rozciąganiem.
-
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...
-
Modelling of fracture process in brittle materials using a lattice model
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeń propagacji rys w elementach betonowych przy zastosowaniu modelu dyskretnego opartego na ruszcie belkowym. Obliczenia wykonano dla różnych problemów brzegowych. Dla redukcji kruchości w obszarze pokrytycznym przyjęto model nielokalny obliczenia odkształceń.
-
Study of fracture process in concrete using a discrete lattice model.
PublicationW artykule omówiono wyniki numeryczne z zastosowaniem dyskretnego modelu rusztowego złożonego z belek do symulacji procesu zarysowania w elementach betonowych. Obliczenia wykonano dla różnych procesów obciążeniowych. Wyniki porównano jakościowo z wynikami doświadczeń.
-
Shear fracture of longitudinally reinforced concrete beams under bending using Digital Image Correlation and FE simulations with concrete micro-structure based on X-ray micro-computed tomography images
PublicationThe paper presents experimental and numerical investigations of the shear fracture in rectangular concrete beams longitudinally reinforced with steel or basalt bar under quasi-static three point bending. Shear fracture process zone formation and development on the surface of beams was investigated by Digital Image Correlation (DIC) whereas thorough analyses of 3D material micro-structure, air voids, width and curvature of shear...
-
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...
-
Fracture of aluminium joints bonded with epoxy adhesive reinforced by mmt nanoparticles
PublicationCrack propagation behavior was studied for aluminium/aluminum adhesive joints bonded with two epoxy adhesives: pure and reinforced with clay nanoparticles. The focus was also on the novel use of the constant displacement rate test to study adhesion/adhesives efficiency. The epoxy systems studied were: Epidian E6 produced from bisphenol A and epichlorohydrin, (''Organika -Sarzyna'' Poland); pure or strengthened with montmorillonit...
-
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...
-
Investigations of size effect in tensile fracture of concrete using a lattice model
PublicationArtykuł przedstawia symulacje efektu skali w betonie podczas rozciągania przy zastosowaniu nowego modelu siatkowego. Zbadano wpływ rozkładu i wielkości kruszywa oraz wpływ strefy kontaktu na efekt skali.
-
Monitoring the fracture process of concrete during splitting using integrated ultrasonic coda wave interferometry, digital image correlation and X-ray micro-computed tomography
PublicationThe paper deals with the continuous-time monitoring of mechanical degradation in concrete cubes under splitting. A series of experiments performed with integrated coda wave interferometry (CWI) and digital image correlation (DIC), supported with X-ray micro-computed tomography (micro-CT) is reported. DIC and micro-CT techniques were used to characterize the fracture process in detail. CWI method was proved to be effective in the...
-
Numerical Analyses of Fracture Mechanism of the Pelvic Ring during Side-Impact Load
Publication -
Accuracy of CAD/CAM and 3D printing in the treatment of feline femoral neck fracture
Publication -
Fracture Surface Analysis of the EN AW-2017A-T4 Specimens with Rectangular Section
Publication -
Measurements and calculations of the width of the fracture process zones on the surface of notched concrete beams
PublicationArtykuł omawia wyniki pomiaru i analizy numerycznej szerokości strefy pękania w belkach betonowych z nacięciem. Do pomiarów zastosowano metodę DIC. Do symulacji zastosowano model sprężysto - plastyczny i model z degradacją sztywności. Oba modele zostały rozszerzone o nielokalne osłabienie. Wyniki symulacji porównano z doświadczeniami.