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...
-
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....
-
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...
-
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.
-
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...
-
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...
-
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.
-
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...
-
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.
-
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.
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
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.
-
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...
-
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.
-
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...
-
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...
-
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...
-
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).
-
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...
-
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.
-
Stability of cylindrical steel silos composed of corrugated sheets and columns based on FE analyses versus Eurocode 3 approach
PublicationComprehensive static and dynamic 3D stability finite element analyses of a cylindrical steel silo composed of corrugated sheets and open thin-walled vertical stiffener profiles were carried out by taking the geometric and material non-linearity into account. The silowas subjected to axisymmetric and non-axisymmetric loads imposed by a bulk solid following Eurocode 1. Theoretical and measured initial geometric imperfections were...
-
Elastic-plastic properties of metal matrix composites: Validation of mean-field approaches
Publication -
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...
-
Determination of odour concentration by TD-GC×GC–TOF-MS and field olfactometry techniques
PublicationField olfactometry is one of the sensory techniques used to determine odour concentration, in atmospheric air, directly in emission sources. A two-dimensional gas chromatography with time of flight mass spectrometer (GC×GC–TOF-MS) allows performing the chemical characterization of various groups of chemical compounds, even in complex mixtures. Application of these techniques enabled determination of odour concentration level in...
-
Direct Analysis of Samples of Various Origin and Composition Using Specific Types of Mass Spectrometry
PublicationOne of the major sources of error that occur during chemical analysis utilizing the more conventional and established analytical techniques is the possibility of losing part of the analytes during the sample preparation stage. Unfortunately, this sample preparation stage is required to improve analytical sensitivity and precision. Direct techniques have helped to shorten or even bypass the sample preparation stage; and in this...
-
A dynamic vehicle-bridge model based on the modal identification results of an existing EN57 train and bridge spans with non-ballasted tracks
PublicationThis paper addresses the methodology of the bridge-vehicle dynamic model definition based on the free response measurements of an existing train and existing bridge spans. In the case of the railway vehicle, the methodology uses the impulse excitations of a single car by means of the wedge method. In the case of the bridge spans, free responses are collected after the passages of trains. The global modal parameters (frequencies...
-
Model-Based Adaptive Machine Learning Approach in Concrete Mix Design
PublicationConcrete mix design is one of the most critical issues in concrete technology. This process aims to create a concrete mix which helps deliver concrete with desired features and quality. Contemporary requirements for concrete concern not only its structural properties, but also increasingly its production process and environmental friendliness, forcing concrete producers to use both chemically and technologically complex concrete...
-
Experimental investigation of the flow pattern and wall pressure distribution in a silo with double-cone insert
PublicationArtykuł opisuje przeprowadzone badania przepływów silosowych i naporu materiałów sypkich podczas napełniania i opróżniania silosu o średnicy 2.5 m wyposażonego we wkładkę "podwójny stożek". 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...
-
Effect of a characteristic length on crack spacing in a reinforced concrete bar under tension
Publication -
Sensitivity analysis of critical forces of trusses with side bracing
PublicationThe present research is devoted to the study of out-of-plane buckling of trusses with elastic side bracing. Inthis paper, a sensitivity analysis of critical buckling loads of a truss due to bracing stiffness is carried out. A method based on the sensitivity analysis for the determination of the threshold bracing stiffness conditionfor full bracing of a truss is proposed. The influence lines of the unit change of the bracing stiffness...
-
Tragwirkung von Betondübeln für Sandwich-Verbunddecken mit großen Stegöffnungen
PublicationNowoczesne a przy tym ekologiczne i ekonomiczne rozwiązania wyposażenia budynków w instalacje techniczne zakładają integrację konstrukcji z wyposażeniem. Artykuł opisuje badania eksperymentalne stropów zespolonych typu "Sandwich" o rozpiętości do 16 m i szerokości do 3m, w których już na etapie prefabrykacji montuje się instalacje elektryczne, wentylacyjne, cieplne, klimatyzacyjne i inne. Elementy stropowe składają się z dwóch...
-
Application of linear buckling sensitivity analysis to economic design of cylindrical steel silos composed of corrugated sheets and columns
PublicationThe paper deals with global stability of steel cylindrical silos composed of corrugated walls and vertical columns with loads imposed by a bulk solid following Eurocode 1. The optimum silo design with respect to the steel weight was based on a sensitivity analysis method. The changes of silo column profiles at each design step were performed by means of influence lines for the buckling load factor due to the unit column bending...
-
Experimental and Numerical Study on Dynamics of Two Footbridges with Different Shapes of Girders
PublicationThe paper presents the experimental and numerical results of the dynamic system identification and verification of the behavior of two footbridges in Poland. The experimental part of the study involved vibration testing under different scenarios of human-induced load, impulse load, and excitations induced by vibration exciter. Based on the results obtained, the identification of dynamic parameters of the footbridges was performed...
-
Concrete Compressive Strength Under Changing Environmental Conditions During Placement Processes
PublicationThe technological process of concrete production consists of several parts, including concrete mix design, concrete mix production, transportation of fresh concrete mix to a construction site, placement in concrete framework, and curing. Proper execution of these steps provides good quality concrete. Some factors can disturb the technological process, mainly temperature and excessive precipitation. Changing daily temperature and...
-
Experiments and FE analyses on airborne sound properties of composite structural insulated panels
PublicationArtykuł przedstawia wyniki doświadczalne i numeryczne odnośnie właściwości akustycznych paneli budowlanych. Jako panele zastosowano płyty kompozytowe konstrukcyjno-izolacyjne CSIP. Obliczenia numeryczne wykonano MES stosując podejście zaproponowane w pakiecie ABAQUS. Wyniki MES porównano bezpośrednio z doświadczeniami. Zaproponowano różne spsoby poprawy właściwości akustycznych paneli.
-
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.
-
Stability of trusses with linear elastic side-supports
PublicationThe present research is devoted to study of a lateral buckling of truss with linear elastic side supports. The elastic support reaction in relation to force in compressed chord and coefficient of buckling length related to side support distance are also calculated. The effect of slope of side support on limit force is also considered. The nonlinear analysis of two roof trusses are carried out. The results are compared to design...
-
Experimental study of the post tensioned prestressed concrete corbels
PublicationThe results of experimental investigation of 6 symmetrical double prestressed corbels of variable shear span to depth ratio and variable location of prestressing bars are presented in the paper. The post ten- sioned corbels were prestressed with Macalloy 1030 bars of 25 mm in diameter. The results of the tests were compared with the cracking and load carrying capacity of corbels reinforced with passive reinforce- ment. As a result...
-
Modelling reinforced concrete beams under mixed shear-tension failure with different continuous FE approaches
PublicationThe paper presents quasi-static numerical simulations of the behaviour of short reinforced concrete beams without shear reinforcement under mixed shear-tension failure using the FEM and four various constitutive continuum models for concrete. First, an isotropic elasto-plastic model with a Drucker-Prager criterion defined in compression and with a Rankine criterion defined in tension was used. Next, an anisotropic smeared crack...
-
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...
-
Computational simulations of concrete behaviour under dynamic conditions using elasto-visco-plastic model with non-local softening
Publication -
Stability analyses of a cylindrical steel silo with corrugated sheets and columns
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeń stateczności silosów z blachy falistej ze słupami. Wykonano analizy linowe i analizy nieliniowe stosując metody elementów skończonych. W obliczeniach uwzględniono model przestrzenny powłokowy oraz uproszczony model przestrzenny z blachy ortotropowej z belkami. Wyniki numeryczne porównano z Eurokodem.
-
Complementary use of GCxGC–TOF–MS and statistics for differentiation of variety in biosolid samples
PublicationFormation of biosolid cakes, which are one of the main wastes generated in wastewater treatment plants, is connected with emission of many hazardous chemical compounds, including odoriferous ones. To optimize particular processes of biosolid cake processing, it is necessary to assess chemical composition of the gas mixtures containing the compounds released from the cakes. The paper proposes application of two-dimensional gas chromatography...
-
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...
-
Numerical analysis of size effect in RC beams scaled along height or length using elasto-plastic-damage model enhanced by non-local softening.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące efektu skali w belkach żelbetowych uzyskane stosując metodę elementów skończonych. Dwuwymiarowe obliczenia wykonano dla belek żelbetowych podczas 4-punktowego zginania. Belki były skalowane wzdłuż wysokości lub długości. Beton został opisany prawem sprężysto-plastycznym z degradacją sztywności, rozszerzonym o nielokalność w osłabieniu. Wyniki numeryczne zostały porównane z wynikami doświadczalnymi....
-
Experimental study of shear strength and failure mechanisms in RC beams scaled along height or length
PublicationArtykuł omawia wyniki doświadczalne efektu skali w belkach żelbetowych bez zbrojenia pionowego. Belki żelbetowe były zeskałowane wzdłuż wysokości i długości. Zaobserwowane 3 różne mechanizmy zniszczenia w doświadczeniach. Wyniki efektu skali porównano z niektórymi wzorami analitycznymi z literatury.
-
Chemical and Mechanical Properties of 70-Year-Old Concrete
PublicationThe aim of this research is to determine the durability and strength of concrete continuous footing based on the chosen mechanical, physical, and chemical properties of the concrete. The presented investigations constitute some opinions from experts on the bearing capacity of concrete continuous footing and the possibilities of carrying additional loads and extended working life. The cylindrical specimens were taken from continuous...
-
Simplified numerical model for global stability of corrugated silos with vertical stiffeners
PublicationArtykuł omawia wyniki stateczności globalnej silosów z blachy falistej z pionowymi usztywnieniami. Zaproponowano uproszczony model numeryczny metody elementów skończonych do określenia stateczności. Wyniki numeryczne były bardziej dokładnie niż metody zaproponowane w Eurokodzie.
-
Non-standard contact conditions in generalized continua: microblock contact model for a Cosserat body
PublicationGeneralized continuum theories involve non-standard boundary conditions that are associated with the additional kinematic variables introduced in those theories, e.g., higher gradients of the displacement field or additional kinematic degrees of freedom. Accordingly, formulation of a contact problem for such a continuum necessarily requires that adequate contact conditions are formulated for the additional kinematic variables and/or...
-
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...
-
Nondestructive Testing of the Miter Gates Using Various Measurement Methods
PublicationWhen any problems related to civil engineering structures appear, identifying the issue through the usage of only one measuring method is difficult. Therefore, comprehensive tests are required to identify the main source. The strains and displacement measurements, as well as modal identification, are widely used in the nondestructive testing of structures. However, measurements are usually carried out at several points and confirm...
-
Numerical analysis of influence of intermediate stiffeners setting on the stability behaviour of thin-walled steel tank shell
Publication -
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...
-
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...
-
Differences between selected volatile aromatic compound concentrations in sludge samples in various steps of wastewater treatment plant operations
PublicationSewage sludge, one of the main wastes generated during wastewater treatment, constitutes an important source of emissions of volatile chemical compounds such as volatile aromatic compounds These substances may undergo various changes as a result of operations and unit processes, which affects their concentrations in sewage sludge. An important factor determining the potential hazardousness of volatile organic compounds is the quality...
-
Determination of buckling strength of silos composed of corrugated walls and thin-walled-columns using simplified wall segment models
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obszernych analiz numerycznych wyboczenia i stateczności metalowych silosów z blachy falistej wzmocnionych cienkościennymi słupami. Wykonano analizy liniowe i nieliniowe. Do obliczeń zaproponowano proste modele segmentów ścian zamiast skomplikowanych modeli całych silosów. Otrzymano bardzo dobrą zgodność wyników numerycznych. Wyniki obliczeń numerycznych porównano dodatkowo z wynikami normowymi.
-
Computational modelling of concrete behaviour under static and dynamic conditions
Publication -
Investigations of local/global buckling of cylindrical metal silos with corrugated sheets and open-sectional column profiles
PublicationArtykuł zajmuje się problemem lokalnego/globalnego wyboczenia w cylindrycznych metalowych silosach z blachy falistej z otwartymi cienkościennymi profilami słupowymi. Obliczenia wykonano w ramach liniowej teorii bifurkacji stosując metodę elementów skończonych w programie ABAQUS. Zbadano obszernie wpływ różnych parametrów (średnica i wysokość silosów, grubość blachy falistej, wielkość fali blachy, rozstaw słupów, przekrój słupów)...
-
On some problems in determining tensile parameters of concrete model from size effect tests
PublicationThe paper presents results of numerical simulations of size effect phenomenon in concrete specimens. The behaviour of in-plane geometrically similar notched and unnotched beams under three-point bending is investigated. In total 18 beams are analysed. Concrete beams of four different sizes and five different notch to depth ratios are simulated. Two methods are applied to describe cracks. First, an elasto-plastic constitutive law...
-
Assessment of Failure Occurrence Rate for Concrete Machine Foundations Used in Gas and Oil Industry by Machine Learning
PublicationConcrete machine foundations are structures that transfer loads from machines in operation to the ground. The design of such foundations requires a careful analysis of the static and dynamic effects caused by machine exploitation. There are also other substantial differences between ordinary concrete foundations and machine foundations, of which the main one is that machine foundations are separated from the building structure....
-
Investigations of porosity changes during granular silo flow using Electrical Capacitance Tomography (ECT) and Particle Image Velocimetry (PIV)
PublicationArtykuł omawia pomiary zmian porowatości podczas przepływu silosowego materiału granulowanego. Zastosowano 2 techniki: tomografie i optoelektroniczną DIC. Pomiary wykonano dla różnych początkowych zagęszczeń oraz szorstkości ścian.
-
Study on applicability of two modal identification techniques in irrelevant cases
PublicationStudy on applicability of two modal identification techniques in irrelevant cases is made in this paper. The following techniques are considered: Peak Picking based on correlation analysis (PP-CA), dedicated for ambient vibrations and Eigensystem Realization Algorithm (ERA), formulated for free decay vibrations investigation. Irrelevant cases are found when analyzed signals are different than recommended to a given technique. The...
-
Chemical, Physical, and Mechanical Properties of 95-Year-Old Concrete Built-In Arch Bridge
PublicationThis research aimed to determine the durability and strength of an old concrete built-in arch bridge based on selected mechanical, physical, and chemical properties of the concrete. The bridge was erected in 1925 and is located in Jagodnik (northern Poland). Cylindrical specimens were taken from the side ribs connected to the top plate using a concrete core borehole diamond drill machine. The properties of the old concrete were...
-
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...
-
Numerical analyses of novel prefabricated structural wall panels in residential buildings based on laboratory tests in scale 1:1
PublicationThe paper presents experimental and numerical investigations on novel prefabricated composite building wall panels for residential building constructions. The wall panels were composed of reinforced concrete ribbed elements with the core from the EPS foam as the thermal insulation. The wall panels in the full-scale 1:1 were subjected to vertical loads. In the first step, the experiments were analysed with simple usual static methods....
-
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...
-
CFGFRPT Piles with a Circular Cross-Section and their Application in Offshore Structures
PublicationThe possibilities of using concrete piles in a polymer composite reinforced with glass fibres in offshore facilities were shown. Laboratory tests of CFGFRPT type piles compressed axially and in eccentric compression for the analysis of CFGFRPT piles were used. Methods of analysis of dynamic systems for mathematical modelling of the displacement of the hammer in the pile driving process were applied. The possibilities of combining...
-
The influence of reinforcement on load carrying capacity and cracking of the reinforced concrete deep beam joint
PublicationThe paper presents the results of experimental research of the spatial reinforced concrete deep beam systems orthogonally reinforced and with additional inclined bars. Joint of the deep beams in this research was composed of the longitudinal deep beam with a cantilever suspended at the transversal deep beam. The cantilever deep beam was loaded throughout the depth and the transversal deep beam was loaded at the mid-span by longitudinal...
-
Impact of Geometrical Imperfections on Estimation of Buckling and Limit Loads in a Silo Segment Using the Vibration Correlation Technique
PublicationThe paper examines effectiveness of the vibration correlation technique which allows determining the buckling or limit loads by means of measured natural frequencies of structures. A steel silo segment with a corrugated wall, stiffened with cold-formed channel section columns was analysed. The investigations included numerical analyses of: linear buckling, dynamic eigenvalue and geometrically static non-linear problems. Both perfect...