Search
Department of Building Structures and Material Engineering
Publications
Filters
total: 559
Catalog Publications
Year 2024
-
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...
-
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...
-
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....
-
Enhanced cellulose extraction from agave plant (Agave americana Species) for synthesis of magnetic/cellulose nanocomposite for defluoridation of water
PublicationResearch on fluoride removal from water is currently focusing on the development of innovative materials for defluoridation water. The current study extracted and used enhanced cellulose from Agave americana species to synthesize a magnetic/cellulose nanocomposite for water defluoridation. Strong and light binary acids (H2SO4 and CH3COOH) were utilized to pretreat raw material to enhance cellulose extraction. Central composite...
-
Experimental investigations on water sorptivity in mortars with the use of X-ray micro-CT system.
PublicationW pracy doswiadczalnej zbadano zjawisko sorpcji wody w pryzmatycznych próbkach zapraw, które jest ściśle powiązane z trwałością materiału. Sorpcyjność oceniana na etapie ustalonym w połączeniu z warunkami zewnętrznymi może być wykorzystana do przewidywania okresu użytkowania. Sorpcyjność początkową i wtórną wody w próbkach zapraw nienasyconych zmierzono w badaniach laboratoryjnych zgodnie z normą amerykańską ASTM C 1585–04. Wpływ...
-
FEM simulations applied to the failure analysis of RC structure under the influence of municipal sewage pressure
PublicationThe paper discusses a failure mechanism of reinforced concrete (RC) structure with steel cover that failed under the influence of municipal sewage pressure. To explain the reasons of failure, in-situ measurements, laboratory experiments and comprehensive Finite Element Method (FEM) computations were performed. Non-destructive in-situ scanning tests were carried out to determine quantity and cover thickness of embedded reinforcement...
-
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:...
-
Method for prediction of the frost resistance ability of air‐entrained concrete based on the 3D air void characteristics by x‐ray micro‐CT
PublicationIn modern construction, one of the most important factors in the execution of contracts is time. Standard procedures for assessing the frost resistance or concrete are usually very time-consuming and can take up to 40 days. The current paper is experimentally and practically oriented. It presents an alternative testing method, based on air void network, that allows to assess the frost resistance of concrete within just a few days...
-
Simulations of the Behavior of Granular Bodies Using the Discrete Element Approach
PublicationZachowanie niespójnych ciał ziarnistych opisano metodą elementów dyskretnych (DEM) w warunkach quasi-statycznych dwu- i trójwymiarowych. Do symulacji nieregularnego kształtu granulatu wykorzystano kule z momentami kontaktowymi lub skupiska sztywnych kul. Początkowo badano dwa różne problemy dla zagęszczonego materiału ziarnistego: pasywne przemieszczanie ściany oporowej i ściskanie w płaskim stanie odkształceń pod stałym ciśnieniem...
Year 2023
-
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...
-
Application of the 3D DEM in the modelling of fractures in pre-flawed marble specimens during uniaxial compression
PublicationPrzedstawiono w tym artykule wyniki modelowania pęknięć w cylindrycznych próbkach marmurowych ze wstępnymi nacięciami w czasie jednoosiowego ściskania . Zastosowano metodę elementów dyskretnych (DEM). Zbadano propagację i koalescencję pęknięć w próbkach marmuru z istniejącymi otwartymi nacięciami pod różnymi kątami do poziomu. Wyniki numerycznych symulacji trójwymiarowych (3D) zostały bezpośrednio porównane z badaniami laboratoryjnymi....
-
Buckling resistance of a metal column in a corrugated sheet silo - experiments and non-linear stability calculations
PublicationThe results of experimental and numerical tests of a single corrugated sheet silo column’s buckling resistance are presented in this study. The experiments were performed in a real silo with and without bulk solid (wheat). A very positive impact of the bulk solid on the column buckling resistance occurred. The experimental results were first compared to the buckling resistance calculated by Eurocode 3 formulae. The comparison revealed that...
-
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...
-
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 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...
-
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...
-
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...
-
Uproszczone metody obliczania wyboczenia silosów z blachy falistej wzmocnionych słupami na podstawie analizy MES i wyników doświadczalnych
PublicationRozprawa doktorska dotyczy zagadnienia stateczności i nośności granicznej stalowych silosów z płaszczem z blachy falistej wzmocnionych pionowymi słupami. Przeprowadzono zaawansowane analizy numeryczne MES oraz badania doświadczalne dotyczące wyboczenia/stateczności analizowanych silosów. Analizy numeryczne zostały przeprowadzone w zakresie liniowej oraz nieliniowej analizy stateczności, z uwzględnieniem wstępnych imperfekcji geometrycznych...
-
Współczynnik przewodzenia ciepła λ izolacji PIR w świetle polityki zgodności
Publication.
Year 2022
-
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,...
-
3D X-ray Micro-CT Analysis of Rebar Corrosion in Reinforced Concrete Subjected to a Chloride-Induced Environment
PublicationThe paper presents experimental investigations of the concrete cover protective ability to coun-teract rebar corrosion in reinforced concrete cubes. To study and quantify the consequences of corrosion a reinforced concrete sample was subjected to chloride-induced environment in order to get corroded and combined with un-corroded sample. Chloride-accelerated technique can in-duce a high degree of corrosion within at a controlled...
-
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...
-
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...
-
Experimental and numerical investigations on RC beams with stirrups scaled along height or length.
PublicationBelki żelbetowe (RC) ze zbrojeniem poprzecznym (strzemiona) poddane czteropunktowemu zginaniu zostały zbadane eksperymentalnie i numerycznie. Belki były skalowane wzdłuż wysokości lub długości. Były przezbrojone, aby uniknąć płynięcia zbrojenia podłużnego. W pierwszej kolejności przeprowadzono badania laboratoryjne na belkach żelbetowych ze strzemionami. Ze względu na brak podobieństwa geometrycznego zaobserwowano dwa odrębne tryby...
-
Limits of enhanced of macro- and meso-scale continuum models for studying size effect in concrete under tension
PublicationThe paper investigates a mechanical quasi-static size effect in concrete during splitting tension at the macro- and meso-level. In experiments, five different diameters of cylindrical concrete specimens were tested. Twodimensional plane strain finite element (FE) simulations were carried out to reproduce the experimental size effect. The size effect in experiments by Carmona et al. was also simulated. Two enhanced continuum concrete...
-
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 of Longitudinal Elastic Wave Propagation in a Steel Rod Using the Discrete Element Method
PublicationThe paper deals with the issue of modelling elastic wave propagation using the discrete element method (DEM). The case of a longitudinal wave in a rod with a circular cross-section was considered. A novel, complex algorithm consisting of the preparation of models and simulation of elastic waves was developed. A series of DEM models were prepared for simulations, differing in discretisation and material parameters. Additional calculations...
-
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...
-
Prediction of fracture toughness in fibre-reinforced concrete, mortar, and rocks using various Machine learning techniques
PublicationMachine Learning (ML) method is widely used in engineering applications such as fracture mechanics. In this study, twenty different ML algorithms were employed and compared for the prediction of the fracture toughness and fracture load in modes I, II, and mixed-mode (I-II) of various materials, including fibre-reinforced concrete, cement mortar, sandstone, white travertine, marble, and granite. A set of 401 specimens of “Brazilian...
-
SFEM Analysis of Beams with Scaled Lengths including Spatially Varying and Cross-Correlated Concrete Properties
PublicationThis paper presents the results obtained for plain concrete beams under four-point bending with spatially varying material properties. Beams of increasing length but constant depth were analyzed using the stochastic finite element method. Spatial fluctuation of a uniaxial tensile strength, fracture energy and elastic modulus was defined within cross-correlated random fields. The symmetrical Gauss probability distribution function...
-
Size effect at aggregate level in microCT scans and DEM simulation – Splitting tensile test of concrete
PublicationThe paper describes an experimental and numerical study of size effect on concrete cylindrical specimens in splitting tensile test. Own experimental campaign was performed on specimens with 5 various diameters from D = 74, 105, 150, 192 and 250 mm with hardboard loading strips (distributed load according to standard methods) scaled proportionally to the specimen diameter. The crack opening-control system was applied to obtain the...
Year 2021
-
3D DEM SIMULATIONS OF BASIC GEOTECHNICAL TESTS WITH EARLY DETECTION OF SHEAR LOCALIZATION.
PublicationW artykule przedstawiono rezultaty numeryczne dla podstawowych testów geotechnicznych: testu trójosiowego ściskania oraz w aparacie bezpośredniego ścinania dla piasku bez kohezji. Wszystkie testy zostały wykonane w 3D, a piasek został wymodelowany w postaci kulek wraz z momentami symulującymi nieregularny kształt ziarna. Podczas badań sprawdzono wpływ parametrów fizycznych (m. in. początkowy wskaźnik porowatości, obciążenie pionowe...
-
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...
-
Case study of water vapour transmission properties of EPDM façade membranes
PublicationThis research aimed to investigate the water vapour transmission properties of chosen EPDM membranes applied in façade and window systems under laboratory tests. The applied procedure included in national and international standards utilized for the laboratory tests of water vapour transmission properties of EPDM membrane is described. Two main types (outside and inside types) of EPDM membranes are laboratory tested. The authors...
-
Comparative 3D DEM simulations of sand–structure interfaces with similarly shaped clumps versus spheres with contact moments.
PublicationThree-dimensional simulations of a monotonic quasi-static interface behaviour between initially dense cohesionless sand and a rigid wall of different roughness during tests in a parallelly guided direct shear test under constant normal stress are presented. Numerical modelling was carried out by the discrete element method (DEM) using clumps in the form of convex non-symmetric irregularly shaped grains. The clumps had an aspect...
-
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...
-
Finite element analysis on failure of reinforced concrete corner in sewage tank under opening bending moment
PublicationW artykule omówiono mechanizm uszkodzenia żelbetowego zbiornika ściekowego w narożniku ściany, który uległ uszkodzeniu podczas próby wypełnienia na skutek nadmiernych przemieszczeń poziomych ścian pod wpływem otwierającego momentu zginającego. Aby wyjaśnić przyczyny awarii, przeprowadzono kompleksowe obliczenia metodą elementów skończonych (MES) żelbetowego zbiornika w warunkach odkształcenia płaskiego. Beton zamodelowano za pomocą...
-
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...
-
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...
-
Modelling of full-scale silo experiments with flow correcting inserts using material point method (MPM) based on hypoplasticity.
PublicationCharakterystyki przepływu materiałów sypkich w silosach mają znaczenie dla naporów wywieranych na ściany silosu. Można je zmieniać za pomocą różnych wkładek. W pracy omówiono wyniki liczbowe dotyczące ograniczonego przepływu niespoistego ziarnistego piasku w pełnowymiarowym silosie metalowym z różnymi symetrycznie rozmieszczonymi wkładami, służącymi do korekcji wzorca przepływu (podwójny stożek, stożek w stożku i odwrócony stożek)....
-
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...
-
Shear band evolution phenomena in direct shear test modelled with DEM.
PublicationA direct shear test is widely used in the geotechnical engineering field. It is an easy and quick test to measure the shear properties of soil. This test often replaces more expensive and difficult tri-axial shear test. Despite that the direct shear test is known and used for a long time, it is still not well investigated at the grain scale. This paper deals with the micro behaviour of the cohesionless sand inside the direct shear...
-
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...
Year 2020
-
A pore-scale thermo–hydro-mechanical model for particulate systems
PublicationA pore scale numerical method dedicated to the simulation of heat transfer and associated thermo–hydro-mechanical couplings in granular media is described. The proposed thermo–hydro-mechanical approach builds on an existing hydromechanical model that employs the discrete element method for simulating the mechanical behavior of dense sphere packings and combines it with the finite volume method for simulating pore space fluid flow...
-
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.
-
Contact force network evolution in active earth pressure state of granular materials: photo‑elastic tests and DEM
PublicationArtykuł omawia ewolucję sieci sił kontaktowych w materiałach granulowanych podczas quasi-statycznego stanu aktywnego. Doświadczenia foto sprężyste zostały wykonane dla kulek szklanych. Doświadczenia zostały symulowane stosując metodę elementów dyskretnych (DEM). Model DEM prawidłowo przewidział strukturę sił kontaktowych i ich wielkość, lokalizację odkształceń oraz obszary zmian fazowych.
-
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...
-
Early prediction of macrocrack location in concrete and other granular composite materials
PublicationHeterogeniczne kruche kompozyty, takie jak beton, ceramika i skały składają się z ziaren połączonych wiązaniami. Pytanie, czy ścieżka pęknięcia, która prowadzi do zniszczenia może być przewidziania na podstawie znanych cech mikrostrukturalnych, a mianowicie łączności wiązań, rozmiaru, energii pękania, wytrzymałości pozostają otwarte. Istnieje wiele kryteriów pęknięć. Najczęściej używane są oparte na postulowanym ekstremum naprężenia...
-
Mechanical and radiation shielding properties of concrete reinforced with boron--basalt fibers using Digital Image Correlation and X--ray micro--computed tomography
PublicationThe paper presents experimental investigations of the radiation shielding, mechanical and fracture properties of concrete reinforced with 5 kg/m3 of novel basalt fibers infused with boron oxide (BBF). However, further studies concerning other dosages i.e. 1 kg/m3, 10 kg/m3, 15 kg/m3 and 20 kg/m3 are currently carried out. Experiments with neutron source revealed that addition of BBF as a dispersed concrete reinforcement could improve...