Publications
Filters
total: 1116
displaying 1000 best results Help
Catalog Publications
-
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.
-
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...
-
Biomass in biogas production: Pretreatment and codigestion
PublicationGlobally, there is increasing awareness that the implementation of ‘waste to energy’ technology is one of the best means to achieve sustainable energy development. The most popular approach is the conversion of organic-rich compounds into clean and renewable products by anaerobic digestion (AD). Biogas can be produced from agricultural residues, municipal/industrial biowastes, and sustainable biomass, especially materials that...
-
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...
-
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.
-
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...
-
Machine Learning Techniques in Concrete Mix Design
PublicationConcrete mix design is a complex and multistage process in which we try to find the best composition of ingredients to create good performing concrete. In contemporary literature, as well as in state-of-the-art corporate practice, there are some methods of concrete mix design, from which the most popular are methods derived from The Three Equation Method. One of the most important features of concrete is compressive strength, which...
-
Measurements and calculations of the width of the fracture process zones on the surface of notched concrete beams
PublicationArtykuł omawia wyniki pomiaru i analizy numerycznej szerokości strefy pękania w belkach betonowych z nacięciem. Do pomiarów zastosowano metodę DIC. Do symulacji zastosowano model sprężysto - plastyczny i model z degradacją sztywności. Oba modele zostały rozszerzone o nielokalne osłabienie. Wyniki symulacji porównano z doświadczeniami.
-
Modeling of shear localization during confined granular flow in silos within 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 i mikropolarnego modelu hipoplastycznego. Zastosowano podejście ALE. Pokazano wpływ szorstkości ścian silosu i zagęszczenia materiału sypkiego na typ lokalizacji.
-
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.
-
Discrete modelling results of a direct shear test for granular materials versus FE results
PublicationArtykuł porównuje wyniki DEM i MES dla testu bezpośredniego ścinania materiałów granulowanych. Obliczenia MES wykonano przy zastosowaniu mikropolarnego modelu hipoplastycznego. W obliczeniach DEM z kulami i momentami kontaktu zwrócono uwagę na zjawiska mikrostrukturalne w strefie ścinania na poziomie ziaren.
-
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....
-
Experimental and numerical investigations of concrete behaviour at meso-level during quasi-static splitting tension.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące pękania betonu uzyskane stosując metodę elementów dyskretnych. Dwuwymiarowe obliczenia wykonano dla próbek betonowych podczas rozłupywania. Beton został opisany jako model 4-fazowy. Mikrostruktura betonu odpowiadała zdjęciom tomograficznym. Zbadano wpływ warunków brzegowych na proces pękania. W obliczeniach zwrócono uwagę na porzebieg zjawisk mikrostrukturalnych przebieg pękania. Wyniki...
-
The influence of a cone-in-cone insert on flow pattern and wall pressure in a full-scale silo
PublicationArtykuł opisuje przeprowadzone badania przepływów silosowych i naporu materiałów sypkich podczas napełniania i opróżniania silosu o średnicy 2.5 m wyposażonego we wkładkę "stożek w stożku''. Badania przeprowadzane były w Instytucie Badawczym Tel-Tek w Norwegii. Materiałem użytym był suchy piasek. Napór na ścianę mierzony był bezpośrednio za pomocą 10 czujników wbudowanych w ścianę. Badania eksperymentalne pokazały duży wpływ wkładki...
-
Remote sensing and photogrammetry techniques in diagnostics of concrete structures
PublicationRecently laser scanning technologies become widely used in many areas of the modern economy. In the following paper authors show a potential spectrum of use Terrestrial Laser Scanning (TLS) in diagnostics of reinforced concrete elements. Based on modes of failure analysis of reinforcement concrete beam authors describe downsides and advantages of adaptation of terrestrial laser scanning to this purpose, moreover reveal under which...
-
Selection of material for X-ray tomography analysis and DEM simulations: comparison between granular materials of biological and non-biological origins
PublicationPhysical properties and X-ray tomography images of five different granular materials: glass bead, glass grit, short grain white rice, sorghum and clay granules (Seramis) are investigated to select the most promising materials for numerical simulations and time-lapse X-ray tomography imaging. The examined materials represent granular materials of non-biological origin (glass bead, glass grit and Seramis) and granular plant materials...
-
Evaluation of Health Hazard Due to Emission of Volatile Organic Compounds from Various Processing Units of Wastewater Treatment Plant
PublicationThe paper describes an attempt at health risk assessment and odour concentration determination in the most important units of a wastewater treatment plant. The cancer risk (CR) and hazard index (HI) parameters in selected measurement locations were calculated based on the results of chromatographic analyses (GCxGC-TOF-MS) and the United States Environmental Protection Agency (US EPA) guidelines. No exceedance of the CR and HI acceptable...
-
Measurement techniques for assessing the olfactory impact of municipal sewage treatment plants
PublicationThe study presents information about the measurement techniques used for the assessment of air quality in terms of the olfactory intensity resulting from the operation of municipal sewage treatment plants. Advantages and disadvantages of the measurement techniques used are presented. Sources of malodourous substance emission from sewage treatment plants were described, and the malodourous substances emitted were characterised....
-
Main strategies, analytical trends and challenges in LC-MS and ambient mass spectrometry-based metabolomics
PublicationA plethora of analytical LC-MS-based methods have been successfully applied to analyses of complex samples of various origin for metabolomics investigations. Over the last ten years, the substantial evolution of ambient mass spectrometry (AMS) techniques has highlighted their tremendous potential in metabolomic studies due to the minimal sample pretreatment requirement and the ability to analyse samples in their native state. This...
-
Confined granular flow in silos with inserts - full-scale experiments
PublicationArtykuł omawia wyniki doświadczalne przepływów silosowych w silosach w naturalnej skali ze wstawkami. Podczas doświadczeń pomierzono przemieszczenia oraz napór na ściany. Zastosowano różne typy wstawek położone na różnej wysokości. Wyniki badań doświadczalnych porównano z przepływami bez wstawek.
-
FE calculations of a deterministic and statistical size effect in concrete under bending within stochastic elasto-plasticity and non-local softening
PublicationW artykule przedstawiony wyniki obliczeń MES deterministycznego i statystycznego efektu skali w belkach betonowych podczas zginania. Zastosowano model w ramach stochastycznej sprężysto-plastyczności i nielokalnego osłabienia. Belki były geometrycznie podobne. Wyniki porównano z modelem efektu skali Bazanta.
-
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...
-
Deformation Analysis of a Composite Bridge during Proof Loading Using Point Cloud Processing
PublicationRemote sensing in structural diagnostics has recently been gaining attention. These techniques allow the creation of three-dimensional projections of the measured objects, and are relatively easy to use. One of the most popular branches of remote sensing is terrestrial laser scanning. Laser scanners are fast and efficient, gathering up to one million points per second. However, the weakness of terrestrial laser scanning is the...
-
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.
-
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.
-
Micromechanical analysis of friction anisotropy in rough elastic contacts
Publication -
Application of twin-plane ECT sensor for identification of the internal imperfections inside concrete beams
PublicationThe main purpose of this paper is to investigate application of special construction of Electrical Capacitance Tomography (ECT) sensor to concrete beams internal homogeneity tests. Identification of internal imperfection inside the concrete beams is one of the main problems related to analysis of the construction structure bearing capacity. Therefore, this paper shows attempts to study the measurement prospects for this non-invasive,...
-
Simulations of spacing of localized zones in reinforced concrete beams using elasto-plasticity and damage mechanics with non-local softening
Publication -
Failure of cylindrical steel silos composed of corrugated sheets and columns and repair methods using a sensitivity analysis
PublicationW artykule omówiono przypadek awarii metalowego silosu z blachy walcowej i pionowych słupów. Wykonano analizę wyboczeniową MES z uwzględnieniem imperfekcji geometrycznych. Omówiono metody naprawcze i ich optymalizację w oparciu o analizę wrażliwości.
-
FE analysis of reinforced concrete corbels with enhanced continuum models
PublicationW artykule pokazano wyniki MES symulacji wsporników żelbetowych. Zachowanie wsporników modelowano przy zastosowaniu 3 różnych modeli betonu: sprężysto-plastycznego, degradacji sprężystej i rozmytych rys. Modele rozszerzono o długość mikrostruktury przy zastosowaniu teorii nielokalnej. Wyniki numeryczne porównano z doświadczeniami z literatury.
-
Analysis of the bulk solid flow during gravitational silo emptying using X-ray and ECT tomography
PublicationW pracy przedstawiono wyniki pomiarów zmian koncentracji piasku bezkohezyjnego zachodzących w prostokątnym modelu silosu opróżnianym grawitacyjnie. Pomiary wykonano z zastosowaniem kontynualnego promieniowania rentgenowskiego oraz z użyciem tomografii pojemnościowej. Badania wykonano dla zróżnicowanego zagęszczenia początkowego piasku oraz różnego stopnia szorstkości ścian. Szczególny nacisk położono na zachowanie sie materiału...
-
Monitoring of odors emitted from stabilized dewatered sludge subjected to aging using proton transfer reaction–mass spectrometry
PublicationOne of the potential emission sources of odorous compounds from wastewater treatment plants is sludge processing. The odorous compounds released from dewatered sludge can result in odor nuisance. This study concerns the use of flux hood chamber combined with proton transfer reaction—time of flight—mass spectrometry (PTR-MS) technique for periodical monitoring of odorous compounds emitted from aged, stabilized dewatered sludge samples...
-
Dynamic FE simulations of buckling process in thin-walled cylindrical metal silos
PublicationW artykule przedstawiono wyniki dynamicznej analizy wyboczeniowej cienkościennych silosów metalowych o przekroju kołowym. Analizy MES wykonano dla wstępnych imperfekcji geometrycznych o różnym kształcie i amplitudzie. Wyniki analizy dynamicznej porównano z analizami statycznymi.
-
Meso‐scale analyses of size effect in brittle materials using DEM
PublicationThe paper describes numerical meso-scale results of a size effect on strength, brittleness and fracture in brittle materials like concrete. The discrete element method (DEM) was used to simulate the size effect during quasi-static splitting tension with the experimental-based meso-structure. The two-dimensional (2D) calculations were carried out on concrete cylindrical specimens with two diameters wherein two different failure...
-
3D buckling analysis of a cylindrical metal bin composed of corrugated sheets strengthened by vertical stiffeners
PublicationW artykule pokazano obszerne wyniki analizy wyboczeniowej 3D przy zastosowaniu metody elementów skończonych dla silosu złożonego z blachy falistej i słupów rozmieszczonych równomiernie wokół obwodu. Obliczenia wykonano dla silosu bez i z imperfekcjami geometrycznymi i obciążeniowymi. Wyniki obliczeń porównano z Eurokodem.
-
Comparison of continuous and discontinuous constitutive models to simulate concrete behaviour under mixed mode failure conditions
PublicationW artykule porównano modele MES ciągłe i nieciągłe do symulacji zachowania betonu w warunkach mieszanego zniszczenia. W ramach modeli ciągłych zastosowano modele sprężysto-plastyczne oraz modele z redukcją sztywności sprężystej i nielokalnym osłabieniem. W ramach modeli nieciągłych zastosowano XFEM. Przedmiotem obliczeń były strefy lokalizacji i rysy w warunkach mieszanego zniszczenia wg testu doświadczalnego Nooru-Mohameda.
-
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...
-
Load-carrying capacity of axially loaded concrete-filled steel tubular columns made of thin tubes
PublicationAn experimental investigation was conducted on 30 CFST columns. An influence of the following factors on load-carrying capacity of the investigated columns was analyzed: the column slenderness (l1 = 42, l2 = 27 and l3 = 15), the tube thickness (the reinforcement ratio was equal to 4% or 6%), the way of applying the load to CFST columns (through the concrete core or through the entire cross-section), the bond strength between a...
-
Full-scale experiments on wheat flow in steel silo composed of corrugated walls and columns
PublicationArtykuł omawia wyniki doświadczalne w dużej skali odnośnie przepływu pszenicy w stalowym silosie wykonanym z blachy falistej i słupów. Pomierzono napory poziome i pionowe na ścianie oraz siły pionowe w słupach. Zbadano rodzaj przepływu w zależności od położenia wylotu. Wyniki naporów porównano z Eurokodem.
-
Size effects in wedge indentation predicted by a gradient-enhanced crystal-plasticity model
Publication -
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...
-
ECT image analysis methods for shear zone measurements during silo discharging process
PublicationW pracy przedstawiono wyniki pomiarów zmian koncentracji piasku bezkohezyjnego zachodzących w cylindrycznym modelu silosu opróżnianym grawitacyjnie, w którym występowały silne efekty dynamiczne. Pomiary wykonano z zastosowaniem tomografii pojemnościowej. Badania przeprowadzono dla zróżnicowanego zagęszczenia początkowego piasku oraz różnego stopnia szorstkości ścian. Szczegółowej analizie poddano zmianę koncentracji materiału sypkiego...
-
Framework for Structural Health Monitoring of Steel Bridges by Computer Vision
PublicationThe monitoring of a structural condition of steel bridges is an important issue. Good condition of infrastructure facilities ensures the safety and economic well-being of society. At the same time, due to the continuous development, rising wealth of the society and socio-economic integration of countries, the number of infrastructural objects is growing. Therefore, there is a need to introduce an easy-to-use and relatively low-cost...
-
Experimental and numerical assessment of size effect in geometrically similar slender concrete beams with basalt reinforcement
PublicationW artykule przedstawiono doświadczalne i numeryczne wyniki badań efektu skali w geometrycznie podobnych smukłych belkach betonowych ze zbrojeniem bazaltowym. Doświadczenia zostały symulowane stosując metodę elementów skończonych w oparciu o model sprężysto-plastyczny z degradacją sztywności i nielokalnym osłabieniem. Otrzymano dobrą zgodność wyników doświadczalnych z numerycznymi.
-
The Use of Artificial Neural Networks and Decision Trees to Predict the Degree of Odor Nuisance of Post-Digestion Sludge in the Sewage Treatment Plant Process
PublicationThis paper presents the application of artificial neural networks and decision trees for the prediction of odor properties of post-fermentation sludge from a biological-mechanical wastewater treatment plant. The input parameters were concentrations of popular compounds present in the sludge, such as toluene, p-xylene, and p-cresol, and process parameters including the concentration of volatile fatty acids, pH, and alkalinity in...
-
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...
-
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...
-
Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Tragverhalten von Stahlbetondecken mit kugelförmigen Hohlkörpern
Publication -
Application of Electrical Capacitance Tomography for bulk solids flow analysis in silos
PublicationW artykule przedstawiono wyniki aplikacji metody ECT w analizie przepływów materiałów sypkich, zarówno bezkohezyjnych, jak również kohezyjnych. Omówiono podstawy techniczne metody ECT, przeprowadzono dyskusje parametrów zmiennych (zagęszczenie początkowe, szorstkość ścian).
-
Numerical calculations of wall pressures and stresses in steel cylindrical silos with concentric and eccentric hoppers
PublicationArtykuł przedstawia numeryczną analize naprężeń w płaszczu silosa. Porównane zostały wyniki dla silosów o przepływie centrycznym i mimośrodowym.