Filters
total: 707
filtered: 530
Search results for: BEAMS, PLATES, AND SHELLS
-
On the FEM implementation of the large rotation shell theory for elasticanisotropic shells.
PublicationW pracy przedstawiono problemy implementacji MES teorii powłok o dużych obrotach w statycznej, geometrycznie nieliniowej analizie konstrukcji warstwowych. Zwrócono uwagę na właściwą interpretacje rotacyjnych stopni swobody w algorytmie MES. Omówiono wariant dużych i skończonych obrotów. Przedstawiono wyniki obliczeń dla znanego w literaturze przykładu analizy paneli kompozytowej w zakresie dużych obrotów.
-
Three-point bending test of sandwich beams supporting the GFRP footbridge design process - validation
PublicationSome selected aspects concerning material and construction design issues for pedestrian footbridge made of GFRP composite materials are elaborated in this paper. The analysis is focused on validation tests, which are particularly important because of the advanced technology and materials that are used for this innovative bridge. The considered footbridge is a sandwich-type shell structure comprising of PET foam core and outer skins...
-
Fatigue Performance of Double-Layered Asphalt Concrete Beams Reinforced with New Type of Geocomposites
PublicationThe reinforcement of asphalt layers with geosynthetics has been used for several decades, but proper evaluation of the influence of these materials on pavement fatigue life is still a challenging task. The presented study investigates a novel approach to the reinforcement of asphalt layers using a new type of geogrid composite, in which square or hexagonal polypropylene stiff monolithic paving grid with integral junctions is bonded...
-
Detection of debonding in reinforced concrete beams using ultrasonic transmission tomography and hybrid ray tracing technique
PublicationThis paper concerns inspection of reinforced concrete elements, with particular emphasis on assessing the quality of the adhesive connection between steel and concrete. A novel theoretical model was developed to determine the paths of transmitted, refracted and reflected elastic waves as well as a creeping wave propagated along the inclusion surface. Imaging the internal structure of tested beams was based on wave propagation measurements...
-
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...
-
Characterization of Corrosion-Induced Fracture in Reinforced Concrete Beams Using Electrical Potential, Ultrasound and Low-Frequency Vibration
PublicationThe paper deals with the non-destructive experimental testing of the reinforced concrete beams under progressive corrosion. A series of experiments using electrical potential, ultrasound and low-frequency vibrations techniques are reported. Electrical potential and natural frequencies were used to characterise and monitor the corrosion process at its initial state. The P-wave velocity measurements were proved to be effective in...
-
Laboratory fatigue assessment of large geocomposite-reinforced double-layered asphalt concrete beams
PublicationGeosynthetic reinforcement of asphalt layers has been used for several decades. Evaluation of the influence of these materials on pavement fatigue life is still ongoing, especially for new types of geocomposites. This paper presents the evaluation of fatigue performance of large asphalt concrete beams reinforced with a new type of composite in which square or hexagonal polypropylene stiff monolithic paving grid with integral junctions...
-
Laboratory fatigue assessment of large geocomposite-reinforced double-layered asphalt concrete beams
PublicationGeosynthetic reinforcement of asphalt layers has been used for several decades. Evaluation of the influence of these materials on pavement fatigue life is still ongoing, especially for new types of geocomposites. This paper presents the evaluation of fatigue performance of large asphalt concrete beams reinforced with a new type of composite in which square or hexagonal polypropylene stiff monolithic paving grid with integral junctions...
-
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...
-
Experimental investigations of natural convection from circular plates at variable inclination
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oraz bezwymiarową korelację liczb kryterialnych dla konwekcyjnej wymiany ciepła od izotermicznej płyty kołowej skierowanej ku górze dla różnych kątów pochylenia (od poziomej do pionowej) w szerokim zakresie wartości liczb Rayleigha. Badania przeprowadzono w wodzie dla płyty kołowej o średnicy 0,07 m. Celem pracy było określenie wpływu kąta pochylenia płyty na wartość liczby Nusselta.
-
Linear analysis of laminated multilayered plates with the application of zig-zag function
PublicationW pracy analizowany jest dwuwymiarowy model MES płyty warstwowej bazujący na teorii ścinania pierwszego rzędu, w którego sformułowaniu uwzględnione są dodatkowo efekt zig-zag oraz warunki równowagi międzywarstwowej. Zygzakowa deformacja przekroju modelowana jest poprzez wzbogacenie liniowego rozkładu przemieszczeń teorii ścinania pierwszego rzędu kawałkami ciągłą funkcją Murakami'ego. Pole przemieszczeń w prezentowanym sformułowaniu...
-
Damage detection in rectangular plates by continuous two-dimensional wavelet transform
PublicationPraca opisuje zastosowanie dwuwymiarowej transformaty falkowej do detekcji i lokalizacji uszkodzeń w konstrukcji płytowej. Defekt zlokalizowano na podstawie postaci drgań z symulacji numerycznych oraz z badań eksperymentalnych.
-
Electronic stabilization of beams in sonar with cylindrical array
PublicationArtykuł prezentuje podstawy opisu beamformera dla sonaru z antena cylindryczną. Artykuł pokazuje, że zmodyfikowany beamformer może zostać użyty do stabilizacji osi wiązki w horyzontalnej płaszczyźnie, gdy znany jest przechył i zanurzenie statku. Artykuł przedstawia także problem elektronicznego odchylania wiązki.
-
Modeling and simulation of thin-walled beams and frames
PublicationPrzedstawiono koncepcję zastosowania superelementów węzłowych do modelowania połączeń słupów i rygli ram zbudowanych z prętów cienkościennych oraz stężeń konstrukcyjnych w belkach cienkościennych. Przeprowadzono analizę pracy ramy stalowej zbudowanej z prętów cienkościennych ze szczególnym uwzględnieniem problemu przekazywania bimomentu poprzez węzeł takiej ramy.
-
Detection of delamination in multi layer composite beams.
PublicationW pracy przedstawiono model belki kompozytowej z delaminacją. Omówiono czynniki propagacji fali sprężystej w belce i możliwości wykorzystania zmian w propagującej fali wywołanych delaminacją do jej detekcji.
-
Sensitivity analysis of thin-walled beams and frames.
PublicationPraca zawiera pełen tekst referatu wygloszonego na Konferencji w Wilnie.Referat przedstawia problem numerycznej analizy wrażliwości belek i ramstalowych zbudowanych z bi-symetrycznych profili cienkościennychpoddanych skręceniu lub skręceniu ze zginaniem. Przedstawiono wynikianalizy wrażliwości przemieszczeń i sił wewnętrznych przy zmianiegrubosci półek, sztywności dodatkowych stężeń poprzecznych orazszerokości przewiązek.
-
Four-node semi-EAS element in six-field nonlineartheory of shells
PublicationW pracy sformułowano 4-węzłowy powłokowy element skończony dla konstrukcji powłokowych. Element opracowano w ramach nieliniowej 6-parametrowej teorii powłok z niesymetrycznymi miarami odkształceń membranowych. Kinematyka powłoki jest opisana przez dwa pola: translacji i obrotów, przy czym wszystkie trzy parametry obrotu traktowane są jako niezależne. W wyniku tego sformułowany element nadaje się do analizy struktur powłokowych...
-
Analysis of material properties of technical fabric for hanging roofs andpneumatic shells.
PublicationPrzedyskutowano zastosowanie w metodzie elementów skończonych specjalnego modelu elementu do analizy tkanin technicznych. Przedstawiono specjalne postępowanie z typowym elementem w płaskim w stanie naprężenia, tak aby uwzględnić można było zjawiska charakterystyczne dla tkanin technicznych. Zaproponowany model pozwala na zastosowanie niesprężystych związków konstytutywnych a w szczególności związków lepkoplastycznych. Opisano doświadczenia...
-
Critical examination of benchmark problems for large rotation analysis of laminated shells
PublicationW pracy przedstawiono krytyczny przegląd przykładów testowych stosowanych w analizie dużych obrotów powłok warstwowych. Kilka przykładów wyselekcjonowanych z literatury zostało przeanalizowanych przy użyciu własnych programów autora bazujących na różnych poziomach nieliniowości geometrycznej. Wyniki analizy porównawczej pozwoliły na wysunięcie wniosków o przydatności badanych przykładów jako testów sprawdzających w analizie dużych...
-
The effect of multiaxial geocomposite reinforcement on fatigue performance and crack propagation delay in double-layered asphalt beams
PublicationThe presented study investigates the effect of a recently developed multiaxial geocomposite made of polypropylene geogrid and non-woven fabric on the delay of crack propagation, based on four-point bending tests of large asphalt concrete beams – both for reinforced and non-reinforced specimens. Several approaches are described in this study, including analysis of stiffness modulus decrease and analysis of crack propagation using...
-
Evaluation of the resistance of steel–concrete adhesive connection in reinforced concrete beams using guided wave propagation
PublicationThe development of the nondestructive diagnostic methods is of significant importance in the last decades. A special attention is paid to diagnostics of reinforced concrete structures, which are very popular in the civil engineering field. A possible use of the guided waves in the estimation of the resistance of steel–concrete adhesive connection is studied in the following paper. The relationships relating adhesive connection...
-
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...
-
Determining the Mechanical Properties of Solid Plates Obtained from the Recycling of Cable Waste
Publication -
MODELLING OF THE VISCOSITY EFFECT OF HEAVE PLATES FOR FLOATING WIND TURBINES BY HYDRODYNAMIC COEFFICIENTS
PublicationOne of the methods of modelling the movement of floating wind turbines is the use of the diffraction method. However, this method does not take into account the influence of viscosity; therefore, in many cases, it needs to be extended with a matrix of appropriate coefficients. The effect of viscosity causes both the added mass coefficient and the damping coefficient to increase. The determined coefficients were entered into the...
-
A general theory for anisotropic Kirchhoff–Love shells with in-plane bending of embedded fibers
PublicationThis work presents a generalized Kirchhoff–Love shell theory that can explicitly capture fiber-induced anisotropy not only in stretching and out-of-plane bending, but also in in-plane bending. This setup is particularly suitable for heterogeneous and fibrous materials such as textiles, biomaterials, composites and pantographic structures. The presented theory is a direct extension of classical Kirchhoff–Love shell theory to incorporate...
-
On solvability of initial boundary-value problems of micropolar elastic shells with rigid inclusions
PublicationThe problem of dynamics of a linear micropolar shell with a finite set of rigid inclusions is considered. The equations of motion consist of the system of partial differential equations (PDEs) describing small deformations of an elastic shell and ordinary differential equations (ODEs) describing the motions of inclusions. Few types of the contact of the shell with inclusions are considered. The weak setup of the problem is formulated...
-
On modelling and non-linear elasto-plastic analysis of thin shells with deformable junctions
PublicationThe undeformed base surface of the irregular thin shell is modelled by the union of a finite number of regular smooth surface elements joined together along spatial curvilinear surface edges. The equilibrium conditions are formulated by postulating an appropriate form of the principle of virtual work, where also deformability of shell junctions is taken into account. The PVW is then discretised by C1 finite elements and the incremental-iterative...
-
Large rotations in first-order shear deformation FE analysis of laminated shells
PublicationAbstrakt: Teoria powłok o skończonych obrotach w ramach modelu ścinania pierwszego rzędu stanowi podstawę zaprezentowanego w pracy algorytmu MES statycznej, geometrycznie nieliniowej analizy konstrukcji warstwowych. Szczególną uwagę zwrócono na właściwy opis skończonych obrotów przy zastosowaniu kątów Eulera oraz procedurę uaktualniania parametrów obrotowych. Przedstawiono sformułowanie przyrostowe w stacjonarnym opisie Lagrange´a....
-
The large rotations theory of elasto-viscoplastic shells subjected to thedynamic and thermal loads.
PublicationPrzedstawiono problemy sprężysto- lepkoplastycznej analizy geometrycznie nieliniowych płyt i powłok poddanych obciążeniom dynamicznym w różnych temperaturach. W obliczeniach zastosowano teorię ścinania pierwszego rzędu i konstytutywne prawo Chaboche´a w wariantach z uwzględnieniem wpływu temperatury na stałe materiałowe. Do całkowania równań ruchu użyto metody różnic centralnych, a do całkowania równań konstytutywnych regułę...
-
Dynamics based on six-field theory of shells in the context of energy-conserving scheme
PublicationPraca dotyczy zaproponowanego algorytmu zachowującego energię w całkowaniu równań ruchu powłok sprężystych sformułowanych w ramach teorii sześcioparametrowej. Zawiera podstawowe założenia konieczne do formułowania schematów i podstawowe testy numeryczne. Aproksymacja przestrzenna zagadnienia oparta jest o Metodę Elementów Skończonych zaś aproksymacja w czasie wykorzystuje regułę punktu środkowego. Przykłady analizy dynamicznej...
-
On forced vibrations of piezo-flexomagnetic nano-actuator beams
PublicationThe effect of excitation frequency on the piezomagnetic Euler-Bernoulli nanobeam taking the flexomagnetic material phenomenon into consideration is investigated in this chapter. The magnetization with strain gradients creates flexomagneticity. We couple simultaneously the piezomagnetic and flexomagnetic properties in an inverse magnetization. Resemble the flexoelectricity, the flexomagneticity is also size-dependent. So, it has...
-
Finite Element Approaches to Model Electromechanical, Periodic Beams
PublicationPeriodic structures have some interesting properties, of which the most evident is the presence of band gaps in their frequency spectra. Nowadays, modern technology allows to design dedicated structures of specific features. From the literature arises that it is possible to construct active periodic structures of desired dynamic properties. It can be considered that this may extend the scope of application of such structures. Therefore,...
-
Propagation of elestic waves in beams including damping effects.
PublicationW pracy przedstawiono wyniki analizy propagacji fali sprężystej w belce z tłumieniem wiskotycznym.
-
Static analysis of thin-walled beams and frames with stiffeners.
PublicationPraca zawiera pełną treść referatu wygłoszonego na Konferencji w Wilnie.Referat przedstawia problem numerycznej analizy belek i ramstalowych zbudowanych z bi-symetrycznych profili cienkościennychze stężeniami. Wyniki analizy przeprowadzonej według koncepcji superelementu jednowymiarowego porównano z wynikami obliczeń przy zastosowaniu gęstej siatki elementów powłokowych QUAD4 programu MSC NASTRAN.
-
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,...
-
Quantitative assessment of the influence of tensile softening of concrete in beams under bending by numerical simulations with XFEM and cohesive cracks
PublicationResults of the numerical simulations of the size effect phenomenon for concrete in comparison with experimental data are presented. In-plane geometrically similar notched and unnotched beams under three-point bending are analyzed. EXtended Finite Element Method (XFEM) with a cohesive softening law is used. Comprehensive parametric study with the respect to the tensile strength and the initial fracture energy is performed. Sensitivity...
-
Surface Roughness Evaluation in Thin EN AW-6086-T6 Alloy Plates after Face Milling Process with Different Strategies
PublicationLightweight alloys made from aluminium are used to manufacture cars, trains and planes. The main parts most often manufactured from thin sheets requiring the use of milling in the manufacturing process are front panels for control systems, housing parts for electrical and electronic components. As a result of the final phase of the manufacturing process, cold rolling, residual stresses remain in the surface layers, which can influence...
-
Oriented Gaussian beams for high-accuracy computation with accuracy control of X-ray propagation through a multi-lens system
PublicationA highly accurate method for calculating X-ray propagation is developed. Within this approach, the propagating wave is represented as a superposition of oriented Gaussian beams. The direction of wave propagation in each Gaussian beam agrees with the local direction of propagation of the X-ray wavefront. When calculating the propagation of X-ray waves through lenses, the thin lens approximation is applied. In this approximation,...
-
Natural convective heat transfer from isothermal horizontal, vertical and inclined plates - a review
PublicationW artykule przedstawiono przegląd otrzymanych przez różnych badaczy korelacji eksperymentalych, teoretycznych i numerycznych, opisujących wymianę ciepła od izotermicznych płyt o różnym kącie pochylenia. Przedstawiono model matematyczny zjawiska. Opisano stosowane metody badawcze i wskazano przyczyny rozbieżności pomiędzy przedstawionymi przez wielu autorów wynikami.
-
Modelling of wave propagation in composite plates using the time domain spectral element method
PublicationW pracy przedstawiono wyniki obliczeń propagacji fali sprężystej w płycie kompozytowej modelowanej z wykorzystaniem czasowego sformułowania metody elementów spektralnych
-
Free convective heat transfer structures as a function of the width of isothermal horizontal rectangular plates
PublicationZaprezentowano rezultaty badań eksperymentalnych konwekcyjnej wymiany ciepła od izotermicznych płyt prostokątnych skierowanych ku górze. Na podstawie przeprowadzonych wizualizacji zaproponowano dwa modele struktur przepływu. Rozwiązania analityczne dla tych modeli przedstawiono w postaci zależności liczb Nusselta Rayleigh'a. Stwierdzono, że przepływ koncentryczny występuje dla małych wartości liczb Ra, szczególnie w przypadku płyt...
-
A new hyperbolic-polynomial higher-order elasticity theory for mechanics of thick FGM beams with imperfection in the material composition
PublicationA drawback to the material composition of thick functionally graded materials (FGM) beams is checked out in this research in conjunction with a novel hyperbolic‐polynomial higher‐order elasticity beam theory (HPET). The proposed beam model consists of a novel shape function for the distribution of shear stress deformation in the transverse coordinate. The beam theory also incorporates the stretching effect to present an indirect...
-
Dynamic fracture of brittle shells in a space-time adaptive isogeometric phase field framework
PublicationPhase field models for fracture prediction gained popularity as the formulation does not require the specification of ad-hoc criteria and no discontinuities are inserted in the body. This work focuses on dynamic crack evolution of brittle shell structures considering large deformations. The energy contributions from in-plane and out-of-plane deformations are separately split into tensile and compressive components and the resulting...
-
Analysis of magnetic field distribution inside ferromagnetic thin shells during degaussing process
PublicationAnalysis of the demagnetization of a large ferromagnetic object like a ship, was conducted. The approximate mathematical model in the form of a long cylindrical shell of constant magnetic permeability was applied. The discrete degaussing winding was assumed and the current density and magnetic flux density distribution in the ferromagnetic shell wall were determined. Based on the frequential and temporal analysis the recommended...
-
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...
-
First natural transverse frequency of truncated cone and wedge beams
Publication -
Sensitivity analysis of beams and frames made of thin-walled members
PublicationMonografia dotyczy analizy wrażliwości w problemach statyki układów zbudowanych z prętów cienkościennych. Przedstawiono w niej nowe podejście do modelowania belek i ram z różnego rodzaju stężeniami ograniczającymi spaczenie przekroju poprzecznego, w przypadku skręcenia. Wprowadzono pojęcie superelementu belkowego i węzłowego. Przeprowadzono analizę statyczną belek i ram poddanych skręceniu lub skręceniu ze zginaniem, wzmocnionych...
-
Free torsional vibration sensitivity analysis of thin walled beams.
PublicationW pracy przedstawiono analizę wrażliwości swobodnych drgań skrętnych bisymetrycznej , cienkościennej belki o otwartym przekroju poprzecznym, poddanej działaniu siły osiowej
-
Static and sensitivity analysis of thin-walled beams and frames with stiffeners.
PublicationPraca zawiera tekst referatu wygłoszonego w Maastricht. Przedstawiono analizę statyczną oraz analizę wrażliwości belek i ram zbudowanych z cienkościennych elementów, poddanych skręcaniu lub zginaniu ze skręcaniem, z możliwością zastosowania różnego typu stężeń . Wykorzystano technikę superelementu do wyznaczenia macierzy sztywności węzła ramy i elementów ze stężeniami. Otrzymane wyniki dla modelu jednowymiarowego MES porównano...
-
Adjoint approach sensitivity analysis of thin-walled beams and frames.
PublicationArtykuł omawia zastosowanie metody układów sprzężonych w numerycznej analizie wrażliwości belek i ram zbudowanych ze stalowych profili cienkościennych poddanych skręceniu lub skręceniu ze zginaniem. Przedstawiono wyniki analizy wrażliwości przemieszczeń i sił wewnętrznych na zmianę parametrów geometrycznych konstrukcji.