Search
Filters
total: 26
Search results for: BETON, CIŚNIENIE KAPILARNE, DEM-CFD, ITZ, KRUSZYWO
-
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....
-
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...
-
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...
-
Modelling of Capillary Pressure-driven Water Flow in Unsaturated Concrete Using Coupled DEM/CFD Approach.
PublicationSformułowano nowatorskie, połączone podejście do modelowania dwufazowego przepływu wody napędzanego kapilarami w nienasyconym betonie. Dzięki połączeniu metody elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w warunkach izotermicznych proces został zbadany numerycznie w mezoskali w warunkach dwuwymiarowych. Niewielkie próbki betonu o uproszczonej mezostrukturze cząstek poddano w pełni sprzężonym hydromechanicznym...
-
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...
-
Simulations of hydro-fracking in rock mass at meso-scale using fully coupled DEM/CFD approach
PublicationThe paper deals with two-dimensional (2D) numerical modelling of hydro-fracking (hydraulic fracturing) in rocks at the meso-scale. A numerical model was developed to characterize the properties of fluid-driven fractures in rocks by combining the discrete element method (DEM) with computational fluid dynamics (CFD). The mechanical behaviour of the rock matrix was simulated with DEM and the behaviour of the fracturing fluid flow...
-
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...
-
Coupled DEM/CFD analysis of impact of free water on the static and dynamic response of concrete in tension regime
PublicationW tym artykule zbadano numerycznie quasi-statyczne i dynamiczne zachowanie częściowo nasyconego płynem betonu w warunkach dwuwymiarowego (2D) jednoosiowego rozciągania w mezoskali. Obliczono, jaki wpływ ma zawartość wolnego płynu porowego (gazu i wody) na proces pękania i wytrzymałość betonu w rozciąganiu. Do symulacji zachowania betonu całkowicie i częściowo nasyconego płynem w warunkach quasi-statycznych i dynamicznych wykorzystano...
-
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...
-
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 Hydraulic Fracturing in Rocks in Non-isothermal Conditions Using Coupled DEM/CFD Approach with Two-Phase Fluid Flow Model
PublicationSkała łupkowa jest materiałem silnie niejednorodnym, nieciągłym i porowatym. W warunkach nieizotermicznych ruch płynu w układzie porów i kapilar jest silnie sprzężony z przenoszeniem ciepła. Przebieg szczeliny hydraulicznej silnie zależy od stopnia nasycenia skały. Opracowano innowacyjny model termo-hydro-mechaniczny oparty na modelu DEM w celu szczegółowego śledzenia frakcji ciecz/gaz w porach i pęknięciach pod kątem ich różnej...
-
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...
-
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 behaviour in uniaxial compression and tension with DEM.
PublicationW artykule omowiono wyniki modelowania betonu podczas jednoosiowego sciskania i rozciagania stosujac metode elementów dyskretnych. Beton zostal opisany jako material 3-fazowy (kruszywo, zaprawa cementowa i strefy kontaktu). Szczegolna uwage zwrocono na zjawiska mikro-strukturalne na poziomie kruszywa (lancuchy sil, wiry, obroty ziaren). Wyniki numeryczne zostaly porownano z wynikami badan doswiadczalnych.
-
Modelling of concrete facture at aggregate level using DEM based on x-ray mu CT images of internal structure
PublicationW artykule pokazano wyniki dyskretne DEM dla pękania betonu poddanego zginaniu. Beton został symulowany jako ośrodek 4-fazowy. Mikrostrukturę betonu określono na podstawie zdjęć uzyskanych mikro-tomografem. Szczególną uwagę zwrócono na zjawiska mikrostrukturalne podczas zarysowania na poziomie kruszywa.
-
Meso-mechanical modelling of damage in concrete using discrete element method with porous ITZs of defined width around aggregates.
PublicationArtykuł omawia wyniki obliczeń numerycznych pękania dla betonu stosując metodę elementów dyskretnych. Beton był opisany jako materiał 4-fazowy i był poddany zginaniu. W obliczeniach uwzględniono strefy ITZ o skończonej szerokości dookoła wszystkich ziaren kruszywa. Nacisk położono na przebieg mikropęknięć przy kruszywie. Wyniki porównano bezpośrednio z doświadczeniami. Obliczenia wykonano także dla szorstkich ziaren kruszywa....
-
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.
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Autogeneous coupled dynamic-acoustic ecffects in granular materials - experiments and combined DEM/CFD approach
ProjectsProject realized in Department of Building Structures and Material Engineering according to UMO-2017/27/B/ST8/02306 agreement from 2018-07-23
-
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...
-
Numerical modeling of wave-seabed-structure interaction.
PublicationPraca doktorska przedstawia propozycję nowoczesnego rozwiązania obciążeń hydraulicznych przy uwzględnieniu nieliniowych oddziaływań pomiędzy falą wodną, przepuszczalnym dnem i porowatą konstrukcją morską. Nabrzeże pionowe, falochron podwodny i falochron kompozytowy były obiektem eksperymentów numerycznych, których wyniki były weryfikowane przy użyciu wyników laboratoryjnych (niszczących i nieniszczących). Krótki przegląd bieżącej...
-
Analiza niszczącego oddziaływania wody i mrozu na mieszanki mineralno-asfaltowe.
PublicationNiniejsza praca doktorska dotyczy zniszczeń nawierzchni asfaltowych powodowanych oddziaływaniem wody oraz łącznie wody i mrozu. Woda i mróz wpływa na osłabienie kohezji mieszanki i adhezji asfaltu do kruszywa, dąży do odmycia otoczki asfaltu z powierzchni kruszywa, prowadząc do obniżenia wytrzymałości mieszanki i degradacji nawierzchni.Na podstawie studiów literatury autor przedstawił istotę adhezji asfaltu do kruszywa, teorie...
-
Karol Grębowski dr inż.
PeopleKarol Grębowski (M.Sc.) works as an assistant at the Department of Technical Fundamentals of Architecture Design of the Faculty of Architecture at Gdansk University of Technology. His scientific research deals with dynamic phenomena occurring during the vibration of structures, bridges, and studies the design methodology of the elements forming passive protection system of the vehicles degraded by struck or explosion in the context...