Filters
total: 11757
filtered: 9892
displaying 1000 best results Help
Search results for: FRACTURE SURFACE ANALYSIS
-
Fracture prediction in flat PMMA notched specimens under tension - effectiveness of the equivalent material concept and fictitious material concept
PublicationThe fracture of notched elements under mode I loading (tension) remains an inexhaustible research topic, especially when it comes to the fracture of thermoplastic materials such as polymethylmethacrylate (PMMA), which experience considerable plastic strains under tension. The paper points out that traditional brittle fracture criteria such as mean stress (MS) or maximum tangential stress (MTS) criteria used to predict this phenomenon do...
-
CUTTING POWER FORECASTING WHILE WOOD SAWING: FRACTURE MECHANICS APPROACH AND AXELSSON’S MODEL COMPARISON
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. Another way is to forecast cutting power consumption on...
-
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,...
-
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...
-
Characterization of fracture process in polyolefin fibre-reinforced concrete using ultrasonic waves and digital image correlation
PublicationThis study explores the monitoring of the fracture process in concrete beams and aims to characterize the evolution of damage in polyolefin fibre-reinforced concrete beams by utilizing the integrated application of two measurement techniques, digital image correlation and ultrasonic testing. The interpretation of registered wave time histories data was provided by the calculation of the magnitude-phase-composite metrics. An efficient...
-
Two-dimensional simulations of concrete fracture at aggregate level with cohesive elements based on X-ray lCT images
PublicationThe paper presents results of two-dimensional meso-scale simulations of fracture in notched concrete beams subjected to three-point bending test. Concrete was assumed as a 4-phase material composed of aggregate grains placed in the cement matrix, interfacial transitional zones (ITZs) and macro-voids. The particle distribution was taken from real concrete beams on the basis of X-ray lCT images. Comprehensive numerical analyses were carried...
-
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 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.
-
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...
-
SHEAR YIELD STRESSES AND FRACTURE TOUGHNESS OF SCOTS PINE (PINUS SYLVESTRIS L.) ACCORDING TO THE RAW MATERIAL PROVENANCE
PublicationIn this paper values of the fracture toughness and of shear yield stress in the shear zone of Scots pine are presented. Tests of cutting were carried on samples of Scotch pine (Pinus sylvestris L.) wood of five provenances from Poland. These experimentally cutting tests were carried on the sash gang saw PRW-15M and the values of cutting power were obtained. The values of fracture toughness and shear yield stress based on Atkins’s...
-
MODELLING OF CONCRETE FRACTURE AT AGGREGATE LEVEL USING DEM BASED ON X-RAY mu CT IMAGES OF INTERNAL STRUCTURE
PublicationThe paper describes two-dimensional meso-scale numerical results of fracture in notched concrete beams under quasi-static three-point bending. Concrete was modelled as a random heterogeneous 4-phase material composed of aggregate particles, cement matrix, interfacial transitional zones (ITZs) and air voids. As a numerical approach, the discrete element method (DEM) was used. The concrete micro-structure in calculations was directly...
-
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.
-
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 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 -
Effect of aggregate structure on fracture process in concrete using 2D lattice model
PublicationArtykuł przedstawia symulacje rys w betonie przy zastosowaniu nowego modelu siatkowego. Zbadano wpływ rozkładu i wielkości kruszywa oraz wpływ strefy kontaktu na nośność i propagacje rys. Obliczenia były dwuwymiarowe.
-
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.
-
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...
-
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...
-
Monte Carlo simulations of the fracture resistance degradation of asphalt concrete subjected to environmental factors
PublicationThe paper presents the results of laboratory tests of SCB (semi-circular beam) samples of asphalt concrete, subjected to the destructive effect of water and frost as well as the aging processes. The determined values of material parameters show significant dispersions, which makes the design of mixtures difficult. Statistical analysis of the test results supplemented by computer simulations made with the use of the proprietary...
-
Microstructure and Mechanical Properties of Carboxylated Nitrile Butadiene Rubber/Epoxy/XNBR-grafted Halloysite Nanotubes Nanocomposites
PublicationThe effect of various amounts of carboxylated nitrile butadiene rubber (XNBR) functionalized halloysite nanotubes (XHNTs) on the cure characteristics, mechanical and swelling behavior of XNBR/epoxy compounds was experimentally and theoretically investigated. The morphology of the prepared XNBR/epoxy/XHNTs nanocomposites was imaged using scanning electron microscopy (SEM). The effects of various XNBR-grafted nanotubes on the damping...
-
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...
-
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...
-
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...
-
The effect of aggregate characteristics on the fracture behaviour of fine-grained concrete under tensile loading
PublicationArtykuł przedstawia analizę wpływu kruszywa na zjawisko pękania drobnoziarnistego betonu podczas quasi-statycznego trzypunktowego zginania. Beton został opisany jako stochastyczny i niejednorodny materiał trzyfazowy. Dwuwymiarowe obliczenia numeryczne dla betonowych belek z nacięciem wykonano metodą elementów skończonych stosując izotropowy materiałowy model z degradacją sztywności rozszerzony o długość charakterystyczną mikrostruktury...
-
Influence of wood steam drying process on fracture toughness and shear yield strength determination
PublicationPrzedstawiono wyniki badań wiązkości (energii właściwej na tworzenie nowej powierzchni) oraz naprężeń ścinających w strefie skrawania drewna dębowego i sosnowego na podstawie mocy skrawania przy przecinaniu piłami. Badane drewno było wcześniej suszone w specjalnej eksperymentalnej suszarni w otoczeniu pary. Zaobserwowano, że tego typu suszenie powoduje znaczne skrócenie czasu suszenia, jednakże, wspomniane właściwości mechaniczne...
-
Predictions of cutting power while sawing of birch and beech with the use of modern fracture mechanics
PublicationPraca zawiera wyniki badań eksperymentalnych procesu przecinania drewna brzozy i buka piłami o rzazie 2 mm na pilarce ramowej PRW15M. Na podstawie teoretycznego modelu Atkinsa, wyznaczono z danych eksperymentalnych stałe materiałowe (wiązkość i naprężenia tnące w strefie ścinania) i opracowano model do prognozowania mocy skrawania podczas przecinania drewna piłami na pilarce ramowej dla innych wartości rzazu w funkcji posuwu na...
-
Simulation of fracture process in concrete elements with steel fibres using discrete lattice model
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, jednoosiowego rozciągania i zginania prostego.
-
Experimental investigations of fracture process in concrete by means of x-ray micro-computed tomography
PublicationW artykule pokazano doświadczalne wyniki badań procesu pękania w betonie stosując mikro-tomografię. Doświadczenia wykonano dla zginanych belek betonowych. Wyniki doświadczalne modelowano stosując MES na bazie modelu z degradacją sztywności sprężystej z nielokalnym osłabieniem. Beton symulowano jako materiał 4-fazowy. Uzyskano dobra zgodność wyników MES z doświadczeniami.
-
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...
-
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.
-
Methods of solving the Atkins equation determine shear angle with taking into consideration a modern fracture mechanics
PublicationIn the paper are presented methods of solving nonlinear Atkins equation . The Atkins equation describe shear angle with taking into account properties of material cutting. To solve Atkins equation has been used iterative methods: Newton method and simplified method of simple iteration. Method of simple iteration is presented in the form of Java application.
-
Fracture evolution in concrete compressive fatigue experiments based on X-ray micro-CT images
PublicationArtykuł omawia ewolucje pękania w betonie podczas cyklicznego ściskania betonu. Przestrzenną ewolucję pękania zobrazowano stosując mikro-tomograf rentgenowski. Zdjęcia wykonano dla różnych cykli zmęczeniowych. Wyniki porównano z testami monotonicznymi. Jakościowa ewolucja objętości pękania ze wzrostem zmęczeniowego zniszczenia pokazała silnie nieliniowy kształt.
-
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...
-
Formation and Growth of the Crack in Bonded Joints Under Mode I Fracture: Substrate Deflection at Crack Vicinity
PublicationAdhesive bonding is now commonly used in aircraft, cars, boats, etc. In these applications, thin panels are often bonded. In such thin structures, heterogeneous mechanical loading along the bondline edge (or potential crack front), is likely to arise due to 3D structural effects. The crack front and its vicinity is a special region, in that it is where structural properties of the adherend material meet those of the adhesive (discontinuity)....
-
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.
-
Curing behavior of epoxy/Fe 3 O 4 nanocomposites: A comparison between the effects of bare Fe 3 O 4 , Fe 3 O 4 /SiO 2 /chitosan and Fe 3 O 4 /SiO 2 /chitosan/imide/phenylalanine-modified nanofillers
PublicationIn this study, Fe3O4 magnetic nanoparticles (MNPs) were synthesized (B-MNP) and then modified with SiO2 to form Fe3O4/SiO2 core/shell MNPs. The Fe3O4/SiO2 MNPs were chemically functionalized with chitosan so as to gain Fe3O4/SiO2/Chitosan (CH-MNP). The CH-MNP was functionalized with a macromolecule containing imide and phenylalanine precursors to gain Fe3O4/SiO2/Chitosan/imide/phenylalanine based MNPs (CH-IM-MNP). The differences...
-
Brittle fracture of 100-, 110-, 111-oriented Cu crystals: MD vs. TB/MD approach
PublicationPrzeprowadzono wieloskalowe symulacje nanoindentacji miedzi nieskończenie twardym narzędziem, przy zastosowaniu metody dynamiki molekularnej, z siłami liczonymi na bieżąco w formalizmie ciasnego wiązania (TB). Przedstawiono wyniki dla trzech orientacji krystalicznych podłoża. Badano efekt dołączenia obliczeń TB na siłę normalną odczuwaną przez narzędzie i na przemieszczenia atomów podłoża, przez porównywanie z symulacją czystą...
-
Detremination of the cutting power of the sawing process using both preliminary sawing data and modern fracture mechanics
PublicationPrzedstawiono medodykę prognozowania mocy skrawania dla procesu piłowania drewna cienkimi piłami. Przewidywanie zapotrzebowania mocy skrawania oparte jest na współczesnej mechanice pękania, a do wyznaczenia stałych materiałowych: wiązkości materiału oraz niszczących napężeń ścinających wykorzystano wyniki wstępnych badań eksperymentalnych. Błędy prognozowania nie przekraczają 15.5% dla przypadku cienkich pił gdy rolę znacząca odgrywają...
-
Influence of energy absorbers on Malgaigne fracture mechanism in lumbar-pelvic system under vertical impact load
Publication -
Calculations of fracture process zones on meso-scale in notched concrete beams subjected to three-point bending.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne MES modelowanie belek betonowych z nacięciem na poziomie skali mezo. Beton został opisany na poziomie skali mezo jako stochastyczny materiał 3-składnikowy złożony z kruszywa, zaczynu cementowego oraz stref kontaktu. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu modelu degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ stochastycznego rozkładu kruszywa, średnicy, kształtu oraz zagęszczenia...
-
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...
-
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...
-
Predicting Outcome and Conservative Treatment Failure in Patients with Skull Fracture after Traumatic Brain Injury: A Retrospective Cohort Study
Publication -
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...
-
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...
-
Antagonist adhesion effects due to variable substrate surface
PublicationThe effects of variability of intrinsic adhesion within a joint have been studied using a single cantilever beam (SCB) test. Fracture energy was found not to be a simple function of relative areas of 2 surface pre-treatments: a 'weak' zone decreased strength more than expected from simple, additive considerations. By severing the adhesive along the strong-weak transition, fracture energy increased.The prior antagonist effect appears...
-
Recent progress in research on the cutting processes of wood. A review COST Action E35 2004–2008: Wood machining – micromechanics and fracture
Publication