Search
Filters
total: 29
Search results for: shear zones
-
Modelling of shear zones in granular materials within hypoplasticity.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy ściskania w płaskim stanie odkształcenia dla materiałów granulowanych. Obliczenia przeprowadzono z modelem hipoplastycznym rozszerzonym o obroty, nielokalność i gradienty odkształceń.
-
Effect of heterogeneity on formation of shear zones in granular bodies.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy ściskania w płaskim stanie odkształcenia dla materiałów granulowanych. Obliczenia przeprowadzono z mikropolarnym modelem hipoplastycznym. Obliczenia wykonano dla różnych rodzajów imperfekcji w próbce piasku zagęszczonego i luźnego.
-
Discrete Modelling of Micro-structural Phenomena in Granular Shear Zones
PublicationThe micro-structure evolution in shear zones in cohesionless sand for quasi-static problems was analyzed with a discrete element method (DEM). The passive sand failure for a very rought retaining wall undergoing horizontal translation towards the sand backfill was discussed. To simulate the behaviour of sand, the spherical discrete element model was used with elements in the form of rigid spheres with contacts moments.
-
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.
-
FE-analysis of contractant shear zones in loose granular materials
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy stref ścinania w materiałach granulowanych luźnych. Obliczenia wykonano dla 4 różnych problemów brzegowych: ścinania warstwy między dwoma bardzo szorstkimi ścianami, ściskania w płaskim stanie odkształcenia, dwuosiowego ściskania, odporu na ściankę. Obliczenia wykonano stosując metodę elementów skończonych na bazie mikropolarnego prawa hipoplastycznego.
-
Study of some micro-structural phenomena in granular shear zones
PublicationW artykule pokazano wyniki dyskretne zachowania się ziaren materiałów granulowanych w strefie ścinania uzyskane metodą DEM. Wyniki porównano z wynikami MES na bazie mikropolarnego hipoplastycznego prawa konstytutywnego. Szczególną uwagę zwrócono w obliczeniach na zjawiska mikrostrukturalne w strefie ścinania takie jak: wiry, łańcuchy sił, lokalne zmiany porowatości.
-
Investigations of micro-structure evolution in granular shear zones using DEM.
PublicationW artykule pokazano rozwój różnych zjawisk mikrostrukturalnych na poziomie ziarna podczas parcia piasku na sztywną ściankę przemieszczającą się poziomo. Obliczenia wykonano stosując metodę DEM. Wyniki na poziomie globalnym porównano z wynikami doświadczalnymi i wynikami MES. Szczególna uwagę zwrócono na rozwój wirów w strefach ścinania.
-
Patterns of shear zones in granular bodies within a polar hypoplastic continuum
PublicationPrzedstawiono wyniki numerycznej analizy tworzenia się stref ścinania w materiałach granulowanych podczas ściskania dwuosiowego. Obliczenia wykonano stosując metodę elementów skończonych na bazie mikropolarnego hypoplsastycznego prawa materiałowego. Obliczenia wykonywano dla różnych warunków brzegowych wstępnego zagęszczenia piasku, poziomu naprężenia i rozkładu stochastycznego imperfekcji.
-
FE-studies on formation of shear zones in granular bodies within a polar hypoplascity.
PublicationPrzedstawiono wyniki numerycznej symulacji lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych dla 3 różnych problemów brzegowych. Zachowanie materiału granulowanego było modelowane mikropolarnym hipoplastycznym prawem materiałowym. Obliczenia wykonano dla problemu parcia i odporu oraz ścinania
-
Simulations of Shear Zones and Cracks in Engineering Materials Using eXtended Finite Element Method
PublicationNumerical simulations of cracks and shear zones in quasi-brittle materials are presented. Extended Finite Element Method is used to describe both cracks and shear zones. In a description of tensile cracks, a Rankine criterion is assumed. A discrete Mohr-Coulomb law is adopted for simulations of shear zones. Results of simple numerical tests: unixial tension, bending and biaxial compression are demonstrated.
-
Finite element study of patterns of shear zones in granular bodies during plane strain compression
PublicationW artykule przedstawiono obliczenia efektów skali na nośność fundamentu na piasku. Obliczenia wykonano przy pomocy mikropolarnego prawa hipoplastycznego. W obliczeniach wykorzystano stochastyczne rozkłady początkowego wskaźnika porowatości według rozkładu Gaussa.
-
FE-anlysis of pattering of shear zones in granular bodies for earth pressure problems of a retaining wall.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy stref ścinania w płaskim stanie odkształcenia dla materiałów granulowanych dla problemów parcia i odporu gruntu przy ścianie szczelnej. Obliczenia przeprowadzono z modelem hipoplastycznym rozszerzonym o długość charakterystyczną w ramach mechaniki Cossertów. Wyniki obliczeń porównano z wynikami doświadczeń.
-
Effect of mean grain diameter on vortices, force chains and local volume changes in granular shear zones
PublicationW artykule pokazano rozwój różnych zjawisk mikrostrukturalnych na poziomie ziarna materiału granulowanego 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 wirów i łańcuchów sił miedzy ziarnami.
-
Modelling of shear zones during quasi-static granular silo flow using material point method (MPM)
PublicationThe paper focuses on confined silo flow of cohesionless sand. The problem considered is a quasi-static flow in a plane strain model silo with parallel walls simulated with the material point method (MPM). The simulation used a non-local hypoplastic constitutive model. Initially, the paper validated the implemented numerical approach with basic element tests and a plane strain compression test. The subsequent MPM calculations for...
-
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.
-
Modeling of patterns of shear zones during granular flow in silos using uncoupled ALE-formulation and non-local hypoplasticity
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych podczas przepływu w silosach. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych w podejściu ALE i mikropolarnego modelu hipoplastycznego. Pokazano wpływ szorstkości ścian silosu i zagęszczenia materiału sypkiego na typ lokalizacji.
-
Numerical Modelling of Shear Localization in Granular Bodies using MPM and Non-local Hypoplasticity
PublicationThe paper deals with modelling of shear localization in granular bodies by means of an enhanced hypoplastic constitutive model and material point method (MPM). The calculations were carried out for plane strain compression of non-cohesive sand. In order to properly capture the width and inclination of shear zones, the constitutive model was enriched by a characteristic length of micro-structure by means of a non-local theory....
-
Comparative modeling of shear localization in granular bodies with FEM and DEM
PublicationThe intention of the paper is to compare the calculations of shear zones in granular bodies using two different approaches: a continuum and a discrete one. In the first case, the FEM based on a micro-polar hypoplastic constitutive law was used. In the second case, the DEM was taken advantage of, where contact moments were taken into account to model grain roughness. The comparative calculations were performed for a passive case...
-
Structured deformation of granular material in the state of active earth pressure
PublicationThe paper focuses on the ability of granular materials to undergo structured deformation by analysing the data from the retaining wall model tests and discrete element simulations. The structured deformation means the movement of a granular material which produces a stable, regular pattern of multiple shear bands. The paper's primary purpose is to study this kind of deformation for the selected data representing the state of active...
-
Examination of selected failure criteria with asymmetric shear stresses in the collapse analysis of laminated shells
PublicationThe paper is concerned with failure analysis of composite shells performed with the usage of the nonlinear 6‐parameter shell theory with drilling rotation degree of freedom. This special theory embodies naturally unlim-ited translations and rotations and is suitable for analysis of irregular shells for instance with various, partic-ularly orthogonal, intersections. The presence of the drilling rotation is inherently accompanied...
-
Micro-modelling of shear localization during quasi-static confined granular flow in silos using DEM
PublicationThe paper deals with the quasi-static confined flow of cohesionless sand in a plane strain model silo with parallel walls and a slowly movable bottom. Numerical modelling was carried out by the discrete element method (DEM) using spheres with contact moments to approximately capture a non-uniform shape of sand particles. Different initial void ratios of sand and silo wall roughness grades were employed. Regular triangular grooves...
-
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...
-
Influence of grain shape on the mechanical behaviour of granular materials
PublicationWe performed series of numerical vertical compression tests on assemblies of 2D granular material using a Discrete Element code and studied the results in regard to the grain shape. The samples consist of 5000 grains made either of 3 overlapping discs (clump - grain with concavities) or of six-edged polygons (convex grain). These two types of grains have a similar external envelope, ruled with a geometrical parameter α. In the...
-
Analiza numeryczna i analityczna przekrycia w kształcie powłoki synklastycznej o podstawie kwadratowej
PublicationW pracy poruszono problem obliczania przekrycia żelbetowego w kształcie powłoki synklastycznej ściętej o podstawie kwadratowej. Przedstawiono obliczenia analityczne i numeryczne sił w powłoce. Powłoka jest poddana działaniu głównie sił ściskających, co jest korzystne dla tego typu konstrukcji. W strefie brzegowej i podporowej konieczne jest wymiarowanie na mimośrodowe ściskanie i rozciąganie z uwagi na znaczący wzrost momentów...
-
Incorporating installation effects into the probability analysis of controlled modulus columns
PublicationThis technical report presents the probabilistic analysis which integrates the Monte Carlo simulation (MCS) with random field theory to model the load–displacement behavior of Controlled Modulus Columns (CMCs) in overconsolidated Poznań clay. Presented study focuses on the practical aspects of statistical analysis of geotechnical data, numerical model development, and results evaluation. Variability and spatial distribution of...
-
Numerical investigations of discrete crack propagation in Montevideo splitting test using cohesive elements and real concrete micro-structure
PublicationThe paper is aimed at accurately predicting the discrete fracture process in concrete specimens under complex stress states in two dimensional (2D) simulations. Plain concrete specimens subjected to Montevideo splitting test (MVD) were used for consideration due to non-negligible shear stresses impact in this type of test. In order to reflect the heterogeneous nature of the concrete, the meso-structure of the samples was included...
-
Polygons vs. clumps of discs: A numerical study of the influence of grain shape on the mechanical behaviour of granular materials
PublicationWe performed a series of numerical vertical compression tests on assemblies 01 20 granular material using a Discrete Element code and studied the results with regard to the grain shape. The samples consist of 5000 grains made from either 3 overlapping discs (clumps - grains with concavities) or six-edged polygons (convex grains). These two grain type have similar external envelope, which is a fund ion of a geometrical parameter...
-
State-of-the-art framework for high-speed camera and photogrammetric use in geometry evaluation of prestressed concrete failure process
PublicationPrestressed structures are a key to the realization of the boldest architectural ideas, regardless of shape complexity, great height and large span. A characteristic feature of the prestressed structure is the better use of concrete material properties by insertion of internal forces. The internal forces are opposed to external loads effects (forces and deformations of structure). Prestressed reinforced concrete beams are characterized...
-
Finite element models used in diagnostics of transverse cracks in bridge approach pavement
Open Research DataTransverse cracks in the asphalt pavement were observed on bridge structures next to single-module expansion joints with a 5 meter approach slab set at the depth of 1 m. The finite element (FE) models of the approach pavement were created to investigate the reasons of premature cracking and crack initiation mechanism over the back edge of the abutment...