Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "metoda elementów skończonych" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
    Wyświetlanie 1-42 z 42
    Tytuł:
    Extended penalty coefficients for elimination the locking effects in moderately thick beam and plate finite elements
    Autorzy:
    Gilewski, W.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230116.pdf
    Data publikacji:
    2014
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    metoda elementów skończonych
    blokada ścinania
    stabilizacja
    spójność
    finite elements method
    shear locking
    stabilization
    consistency
    Opis:
    The present paper is dedicated to presentation and energy verification of the methods of stabilization the strain energy by penalty coefficients. Verification of the methods is based on the consistency and ellipticity conditions to be satisfied by the finite elements. Three methods of stabilization are discussed. The first does not satisfy the above requirements. The second is consistent but cannot eliminate parasitic energy terms. The third method, proposed by the author, is based on the decomposition of the element stiffness matrix. The method can help to eliminate locking of the finite elements. For two-noded beam element with linear shape functions and exact integration a stabilized free of locking (and elliptical) element is received (equivalent to reduced integration element). Two plate finite elements are analyzed: four-noded rectangular element and DSG triangle. A new method of stabilization with the use of four independent parameters is proposed. The finite elements with this kind of stabilization satisfy the consistency condition. In the rectangular element it was not possible to eliminate one parasitic term of energy which appears during the procedure. For DSG triangle all parasitic terms of energy are eliminated. The penalty coefficients depends on the geometry of the triangle.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2014, 60, 3; 367-385
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Effectiveness of the reverse bending and straightening tests in detecting laminations in wires for civil engineering applications
    Autorzy:
    Adewole, K. K.
    Bull, S. J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230519.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    drut
    rozwarstwienie
    zginanie odwrócone
    symulacja
    metoda elementów skończonych
    wire
    lamination
    reverse bending
    FE simulation
    Opis:
    The reverse bending and straightening test is conducted on wires used for civil engineering applications to detect laminations which can pose a threat to the integrity of the wires. The FE simulations of the reverse bending and straightening of wires with laminations revealed that the reverse bending and straightening test is only effective in revealing or detecting near-surface laminations with lengths from 25mm located up to 30% of the wire’s thickness and may not be an effective test to detect mid-thickness, near-mid-thickness, and short near-surface laminations with lengths below 15mm. This is because wires with mid-thickness, near-mid-thickness and short nearsurface laminations will pass through the reverse bending and straightening procedures without fracturing and therefore mid-thickness, near-mid-thickness and short near-surface laminations may go undetected. Consequently, other in-line non destructive testing methods might have to be used to detect mid-thickness, near-mid-thickness and short near-surface laminations in the wires.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2013, 59, 4; 423-439
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    3D ABAQUS simulation of bent softwood elements
    Symulacja 3D zginanych elementów z miękkiego drewna w programie ABAQUS
    Autorzy:
    Kawecki, B.
    Podgórski, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230344.pdf
    Data publikacji:
    2020
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    metoda elementów skończonych
    modelowanie
    drewno miękkie
    pękanie
    zniszczenie
    finite element method
    modelling
    softwood
    fracture
    destruction
    Opis:
    Artykuł przedstawia sposób modelowania elementów zginanych wykonanych z miękkiego drewna. Taki rodzaj drewna jest najczęściej wykorzystywany w konstrukcjach budowlanych. Autorzy wykonali zwięzły przegląd sposobów modelowania drewna na podstawie literatury. Znalazły się w nim trzy podstawowe podejścia: liniowo-sprężysta mechanika pękania (LEFM), mechanika zniszczenia ośrodków ciągłych (CDM) i funkcja Hilla (HF). W pracy zaproponowano rozwiązanie oparte na funkcji Hilla, która dostępna jest w programie ABAQUS. Zróżnicowane zachowanie materiału przy ściskaniu i rozciąganiu osiągnięto poprzez teoretyczny podział modelu na strefę ściskaną i rozciąganą. W obu strefach przyjęto różną wytrzymałość wzdłuż włókien w zależności od panującego stanu naprężenia. Na podstawie badań laboratoryjnych wprowadzono ogólne zależności pomiędzy parametrami sprężystymi i wytrzymałościowymi. Dzięki temu do zastosowania modelu wystarczające jest obliczenie modułu sprężystości wzdłuż włókien (EL) i wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu (MOR). Oba parametry można wyznaczyć bezpośrednio w badaniu trójpunktowego zginania. Prawidłowość modelu MES została potwierdzona badaniami laboratoryjnymi oraz metodą cyfrowej korelacji obrazu (DIC). Model umożliwia przewidywanie zachowania elementów z drewna przy zginaniu w stanie 3D. Uwzględnia zarówno plastyczne płynięcie w środkowej fazie obciążenia, spowodowane przekroczeniem wytrzymałości na ściskanie, jak i przewidywanie siły maksymalnej w wyniku rozciągania. Rozwiązanie jest bardzo praktyczne ze względu na brak problemów ze zbieżnością obliczeń. Dodatkowo liczba wymaganych parametrów jest znacznie mniejsza niż w przypadku innych metod odnalezionych w literaturze.
    The article presents research on modelling fracture in softwood bent elements. This kind of timber is the one most exploited for construction. Authors present a brief review on the subject with emphasis on three basic attempts: Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM), Continuum Damage Mechanics (CDM) and Hill’s Function (HF). Proposed 3D solution bases on Hill’s Function applied in the ABAQUS FEM code. The new idea includes isolating theoretical compression and tension zones in a model. Then, it is possible to distinguish between compressive and tensile strength and predict a real behaviour of bent elements. Introducing general dependencies between material properties leads to the need of determining only longitudinal elastic modulus (EL) and modulus of rupture (MOR). It is practical because these parameters are the main reported in a scientific and technical literature. Authors describe all of the assumptions in details. The experimental tests and Digital Image Correlation method (DIC) validate the FEM model.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 3; 323-337
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Flexible pavement analysis considering temperature profile and anisotropy behavior in hot mix asphalt layer
    Autorzy:
    Choi, J.
    Seo, Y.
    Kim, S. H.
    Beadles, S.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230733.pdf
    Data publikacji:
    2011
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    zachowanie anizotropowe
    metoda elementów skończonych
    kruszywo
    nawierzchnia
    HMA
    anisotropic behavior
    finite element method
    aggregate base
    pavement
    Opis:
    A three Dimensional finite element model (FEM) incorporating the anisotropic properties and temperature profile of hot mix asphalt (HMA) pavement was developed to predict the structural responses of HMA pavement subject to heavy loads typically encountered in the field. In this study, ABAQUS was adopted to model the stress and strain relationships within the pavement structure. The results of the model were verified using data collected from the Korean Highway Corporation Test Road (KHCTR). The results demonstrated that both the base course and surface course layers follow the anisotropic behavior and the incorporation of the temperature profile throughout the pavement has a substantial effect on the pavement response predictions that impact pavement design. The results also showed that the anisotropy level of HMA and base material can be reduced to as low as 80% and 15% as a result of repeated loading, respectively.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2011, 57, 4; 347-356
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Laboratory testing as a base for numerical modelling of the high-strength hexagonal wire mesh
    Badania laboratoryjne jako podstawa modelowania numerycznego sześciokątnej siatki splatanej wysokiej wytrzymałości
    Autorzy:
    Grodecki, Michał
    Nowak, Krzysztof
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/27312139.pdf
    Data publikacji:
    2023
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
    Tematy:
    gabion
    metoda elementów skończonych
    modelowanie numeryczne
    siatka splatana
    double-twisted mesh
    finite element method
    numerical modelling
    Opis:
    This paper presents the results of laboratory testing and Finite Element Method (FEM) modelling of high-strength double-twisted steel hexagonal wire mesh used for constructing gabion cages, slope protection systems, rockfall protection barriers. Gabion cages, filled with soil (usually rock particles) are commonly used in civil engineering (for example, in order to form a retaining wall). Static tensile tests of single wire and double-twisted wire were performed. The stiffness and ultimate tensile strength were examined. Special attention was paid to the double-twist behaviour. The unloading tests were also performed and the range of elastic deformation of both single wire and double-twisted wire were determined. The obtained laboratory results (stress-strain relationships for single wire and double-twisted wire) were included in a numerical model of the repeatable cell of mesh (truss model). The simulation in both directions, parallel and perpendicular to the double twist, was performed. On the basis of the obtained load-strain relationship, an anisotropic membrane model for mesh was proposed and calibrated. The obtained value of tensile strength of the mesh (266 kN/m) is much higher than for other meshes known form literature (30-60 kN/m).
    Artykuł przedstawia wyniki badań laboratoryjnych i symulacji numerycznych (wykonanych z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych MES) sześciokątnej stalowej siatki splatanej wysokiej wytrzymałości, wykorzystywanej do budowy koszy gabionowych, zabezpieczania skarp oraz konstrukcji zabezpieczeń przed spadającymi odłamkami skał. Kosze gabionowe, wypełnione przez grunt (najczęściej okruchy skały) są powszechnie wykorzystywane w budownictwie (np. do konstrukcji murów oporowych). Zostały wykonane testy statycznego rozciągania pojedynczego drutu i podwójnego splotu, badano sztywność i wytrzymałość testowanego materiału. Specjalną uwagę zwrócono na zachowanie się podwójnego splotu. Wykonano również testy odciążeniowe, określono zakres sprężystej pracy pojedynczego drutu i podwójnego splotu. Uzyskane zależności naprężenie - odkształcenie wykorzystano do zbudowania modelu numerycznego powtarzalnej komórki siatki (model kratownicowy). Wykonano symulacje rozciągania w kierunku wzdłuż i w poprzek podwójnego splotu. Na podstawie uzyskanych zależności obciążenie - odkształcenie wykalibrowano model membrany anizotropowej. Uzyskana wytrzymałość siatki (266 kN/m) jest znacznie większa niż siatek znanych z literatury (30-60 kN/m).
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2023, 69, 3; 371--384
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Numerical mesoscopic analysis of fracture in fine-grained concrete
    Autorzy:
    Skarżyński, Ł.
    Tejchman, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230197.pdf
    Data publikacji:
    2012
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    kruszywo
    beton
    metoda elementów skończonych
    strefa przejściowa międzyfazowa
    mikrostruktura
    aggregate
    concrete
    finite element method
    interfacial transition zone
    microstructure
    Opis:
    This paper presents numerical two-dimensional results for fine-grained concrete under quasi-static three-point bending at meso-scale. Concrete was modelled as a random heterogeneous three-phase material. The simulations for notched concrete beams were carried out with the standard finite element method using an isotropic damage constitutive model enhanced by a characteristic length of micro-structure by means of a non-local theory. The effect of the volume fraction, shape, size, statistical distribution and stiffness of aggregate was analysed. Moreover, the effect of the bond thickness, notch size and characteristic length of micro-structure on the material behaviour was numerically investigated. The FE results were compared with own laboratory test results and other meso-scale calculations for three-phase concrete elements.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2012, 58, 3; 331-361
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Evaluation of resistance of corrugated sheets under bending by a concentrated loads from the local suspensions
    Ocena nośności granicznej blach fałdowych zginanych siłą skupioną od lokalnych podwieszeń
    Autorzy:
    Biegus, A.
    Czepiżak, D.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231338.pdf
    Data publikacji:
    2010
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    blacha fałdowa
    nośność graniczna
    zginanie
    siła skupiona
    metoda elementów skończonych
    corrugated sheet
    load resistance
    bending
    finite element method
    Opis:
    This paper presents a simple method of evaluating the load resistance and stiffness of corrugated sheets locally loaded with suspended technical fixtures. As a part of this research, parametric numerical analyses of corrugated sheets of different span, and with differently located concentrated forces, were carried out. Stress distributions in the individual folds in the elastic range and in the ultimate limit state were identified. On their basis, equivalent concentrated load factors for the individual folds in the sheet were determined. The load factors enable analyses of the load resistance and stiffness of corrugated sheets loaded with concentrated forces, which can be helpful in design practice.
    Przedmiotem pracy jest analiza nośności i sztywności blach fałdowych wytężonych obciążeniem skupionym od lokalnych podwieszeń np. "instalacji". Wykonano parametryczne badania numeryczne MES blach fałdowych o zmiennych rozpiętościach i zmiennym usytuowaniu sił skupionych na długości i szerokości arkusza. Przeanalizowano 24 modele blach fałdowych. Zidentyfikowano rozkłady wytężeń poszczególnych fałd w fazie sprężystej i w stanie granicznym nośności ustrojów. Na ich podstawie wyznaczono współczynniki zastępczych obciążeń skupionych poszczególnych fałd ustroju. Umożliwiają one analizę nośności i sztywności blach fałdowych obciążonych siłami skupionymi, która jest przydatna w projektowaniu.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2010, 56, 4; 283-297
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Finite element modelling of the hexagonal wire mesh
    Modelowanie numeryczne sześciokątnej siatki splatanej
    Autorzy:
    Grodecki, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230274.pdf
    Data publikacji:
    2020
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    gabion
    siatka splatana
    metoda elementów skończonych
    homogenizacja
    modelowanie numeryczne
    double-twisted mesh
    finite element method
    homogenization
    numerical modelling
    Opis:
    Artykuł przedstawia wyniki symulacji numerycznych (wykonanych z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych MES) zachowania się stalowej splatanej sześciokątnej siatki używanej do budowy gabionów. Gabiony, wypełnione gruntem (najczęściej gruboziarnistym) są powszechnie używane w budownictwie, np. do budowy murów oporowych. Modelowano testy statycznego rozciągania siatki, uzyskane zależności siła – przemieszczenie porównano z literaturowymi wynikami badań laboratoryjnych. Zaobserwowano dobrą zgodność pomiędzy wynikami laboratoryjnymi a rezultatami symulacji numerycznych. Testowano trzy różne modele konstytutywne dla pojedynczego i podwójnego splecionego drutu. Specjalną uwagę poświęcono modelowaniu podwójnie splecionego drutu. Wykonano też symulacje zachowania się uszkodzonej siatki, analizowano spadek jej nośności i sztywności. Zaproponowano i wykalibrowano anizotropowy model membranowy dla siatki. Oszacowano parametry zhomogenizowanego ośrodka typu Coulomba – Mohra dla gabionu (siatki i wypełnienia). Model ten może być wykorzystywany w praktyce inżynierskiej do modelowania rzeczywistych konstrukcji gabionowych.
    This paper presents the results of Finite Element Method (FEM) modeling of double-twisted steel hexagonal wire mesh used to construct gabion cages. Gabion cages, filled with soil (usually rock particles) are commonly used in civil engineering (for example in order to form a retaining wall). Static tensile tests are modeled and the obtained force - displacements curves are compared with the laboratory test results (known from literature). Good accordance between numerical and laboratory test results is observed. Three different material models for single wire and double twist are tested. Special attention is paid to double-twist modelling. Simulations of the damaged mesh are also performed, strength and stiffness reduction is analyzed. Anisotropic membrane model for mesh is proposed and calibrated. Parameters for homogenized Coulomb - Mohr media for gabion (filling and mesh) are estimated. Such homogenized Coulomb - Mohr model could be used in engineering practice to model behaviour of real gabion structures.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 3; 705-720
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    A two-scale numerical approach to granular systems
    Dwuskalowe numeryczne podejście do systemów granulowanych
    Autorzy:
    Nitka, M.
    Tejchman, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231189.pdf
    Data publikacji:
    2011
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    metoda elementów dyskretnych
    metoda elementów skończonych
    materiał granulowany
    technika homogenizacyjna
    podejście dwuskalowe
    discrete element method
    finite element method
    granular material
    homogenization technique
    two-scale approach
    Opis:
    A two-scale numerical homogenization approach was used for granular materials. At small-scale level, granular micro-structure was simulated using the discrete element method. At macroscopic level, the finite element method was applied. An up-scaling technique took into account a discrete model at each Gauss integration point of the FEM mesh to derive numerically an overall constitutive response of the material. In this process, a tangent operator was generated with the stress increment corresponding to the given strain increment at the Gauss point. In order to detect a loss of the solution uniqueness, a determinant of the acoustic tensor associated with the tangent operator was calculated. Some elementary geotechnical tests were numerically calculated using a combined DEM-FEM technique.
    Zastosowano dwuskalowe numeryczne podejście homogenizacyjne do materiałów granulowanych. Na poziomie małej skali symulowano granulowaną mikrostrukturę przy zastosowaniu metody elementów dyskretnych. Na poziome dużej skali zastosowano metodę elementów skończonych. Technika przechodzenia do wyższej skali uwzględniła dyskretny model w każdym punkcie całkowania Gaussa siatki MES w celu wyprowadzenia numerycznego obliczenia wynikowej konstytutywnej odpowiedzi materiału. W tym procesie, operator styczny został obliczony za pomocą przyrostu naprężenia odpowiadającego danemu przyrostowi odkształcenia w punkcie Gaussa. W celu wykrycia utraty jednoznaczności rozwiązania, określono wyznacznik tensor akustycznego związanego z operatorem stycznym. Obliczono numerycznie kilka podstawowych testów geotechnicznych stosując połączoną technikę MED-MES.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2011, 57, 3; 313-330
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Analysis of the behaviour of the high and steep slope of a road made through waste under the influence of rainfall
    Analiza zachowania wysokiej i stromej skarpy zbudowanej z gruntów odpadowych w inwestycji transportowej
    Autorzy:
    Pilecka, Elżbieta
    Zięba, Jakub
    Szwarkowski, Dariusz
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/1852548.pdf
    Data publikacji:
    2021
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    badanie geotechniczne
    aparat trójosiowego ściskania
    stateczność skarpy
    metoda elementów skończonych
    grunt odpadowy
    triaxial test
    slope stability
    finite element method
    made ground
    Opis:
    Investments in made ground are a big problem. The present investigation concerns ground derived from limestone treatment waste from SOLVAY soda plants. This waste is deposited in the southern area of Krakow in a reservoir called ‘White Seas’ in an area of approximately 15 ha. Currently, part of the route and tram investment, ‘The Łagiewniki Route’ Currently through the ‘White Seas’ area. The article presents an analysis of a section of this route by a high and steep slope made from made ground. The first stage of the in-situ measurements was to scan the shape of the high slope with the RIEGL VZ-400 terrestrial laser scanner. It was necessary to obtain the shape of the slope for numerical modelling using the FEM method. The point cloud perfectly reflected the shape of the slope with an accuracy of 5 mm. Soil samples (limestone waste) were also collected in the area of the slope for laboratory tests. In order to determine the effective strength parameters of the made ground of the embankment, a series of tests was carried out using triaxial compression apparatus. All triaxial tests were performed in accordance with British Standard 1337 Part 8. Modelling was performed using an FEM finite element method in MIDAS. The analyses also included the variant of irrigation of made ground. The conducted research shows that the high and steep slope made from calcareous waste indicates stability. The irrigated land did not make the high escarpment unstable.
    W artykule przedstawiono interesujący problem geotechniczny jaki wystąpił w trakcie realizowania inwestycji na gruntach odpadowych. Inwestycja wymagała wykonania głębokiego wykopu w gruntach odpadowych. Powstała wysoka skarpa 20 metrowa. Z uwagi na ciekawy problem geotechniczny podjęto prace badawcze in-situ i laboratoryjne w celu określenia parametrów geotechnicznych tych odpadów i analizy stateczności wysokiej skarpy. Grunty odpadowe są z reguły mają skomplikowane, różnorodne właściwości i mogą być trudne dla budownictwa. Aktualnie w realizowanych inwestycjach można spotkać się z taką sytuację, że konieczne jest budowanie na takich gruntach. Taka sytuacja zaistniała na Trasie Łagiewnickiej. Trasa Łagiewnicka to obecnie budowana od 2018 roku południowa obwodnica Krakowa. Projektowana trasa o łącznej długości 3,5 km, przeprowadzona zostanie na odcinku 2 km w tunelach. Najdłuższy odcinek tunelu wybudowany zostanie w rejonie tzw. Białych Mórz, zbiornika odpadów z przeróbki wapnienia w zakładach sodowych SOLVEY. W celu utworzenia rzeczywistego modelu wysokiej skarpy zastosowano nowoczesną metodę teledetekcji naziemnym skanerem laserowym RIEGL VZ-400. Pomiar tym urządzeniem polega na wykonaniu poligonu badawczego obejmującego zasięgiem obszar badań. Otrzymanym rezultatem jest „chmura” punktów odzwierciedlająca rzeczywistą geometrię wysokiej skarpy z dokładnością do 5mm. Taki model został zastosowany do modelowania FEM.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 2; 293-307
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Numerical modelling of gabion retaining wall under loading and unloading
    Modelowanie numeryczne muru oporowego z gabionów przy obciążeniu i odciążeniu
    Autorzy:
    Grodecki, Michał
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/1852554.pdf
    Data publikacji:
    2021
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    gabion
    mur oporowy
    metoda elementów skończonych
    homogenizacja
    modelowanie numeryczne
    obciążenie
    odciążenie
    retaining wall
    finite element method
    homogenization
    numerical modelling
    loading
    unloading
    Opis:
    Main goal of this paper is to present results of the numerical simulations of a real-scale gabion retaining wall tests. 4.5 m high wall was loaded and unloaded with water pressure, displacements of the crest of the wall were measured. Finite Element Method was used to simulate experiment and obtained results are compared with experimental ones. Usage of homogenized Coulomb-Mohr type continuum for gabions is proposed. Strength parameters of the model (cohesion and friction angle) are estimated on the base of large scale triaxial tests of the gabions and static tensile tests of the mesh. Influence of the “cut-off” condition on obtained results is analyzed. Elastic model for gabions is used for comparison of the results. Interface elements and truss joints between the gabions are used to simulate joints between gabions with limited strength. Good correlation between displacements obtained in experiment and numerical simulations was observed, especially in loading phase, so presented methodology of numerical modelling allows to model gabion retaining walls behavior close to the reality and could be used in engineering practice.
    Artykuł przedstawia wyniki symulacji numerycznych testów rzeczywistego muru oporowego z gabionów. Mur o wysokości 4.5 m był obciążany ciśnieniem wody i odciążany, mierzono przemieszczenia jego korony. Metoda Elementów Skończonych została wykorzystana do zasymulowania badań laboratoryjnych, porównano uzyskane wyniki z otrzymanymi doświadczalnie. Zaproponowano wykorzystanie zhomogenizowanego ośrodka typu Coulomba - Mohra do modelowania gabionów. Parametry wytrzymałościowe (kohezję i kąt tarcia wewnętrznego) oszacowano na bazie testów trójosiowych gabionów i testów statycznego rozciągania siatki. Analizowano wpływ warunku „cut-off” (braku nośności na rozciągania) na uzyskiwane wyniki. Dla porównania wykorzystano model sprężysty gabionów. Elementy kontaktowe i łączniki kratownicowe wykorzystano do zamodelowania połączeń pomiędzy gabionami o ograniczonej wytrzymałości. Zaobserwowano dobrą zgodność obliczonych numerycznie i pomierzonych laboratoryjnie przemieszczeń (szczególnie w fazie obciążenia), tak więc zaprezentowana metodologia pozwala na bliskie rzeczywistości zamodelowanie zachowania się konstrukcji z gabionów i może być wykorzystywana w praktyce inżynierskiej.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 2; 155-164
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Static analysis of reinforced concrete beams strengthened with CFRP composites
    Analiza statyczna belek żelbetowych wzmocnionych taśmami kompozytowymi
    Autorzy:
    Głodkowska, W.
    Ruchwa, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230137.pdf
    Data publikacji:
    2010
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    analiza statyczna
    metoda elementów skończonych
    belka żelbetowa
    wzmocnienie
    taśma kompozytowa
    CFRP
    static analysis
    finite element method
    reinforced concrete beam
    strengthening
    composite strip
    Opis:
    Development of composite materials causes that more and more frequently structures made of traditional and composite materials become a solution for engineering problems pertaining to, among other things, strengthening of building structures. The aim of the research work presented herein was to check a possibility of numerical simulation in terms of accomplishment of static analysis for reinforced concrete structures strengthened with carbon fibre reinforced polymer strips. This research work supplemented the program of experiments carried out at the Division of Concrete Structures at the Faculty of Civil and Environmental Engineering, Koszalin University of Technology. Reinforced concrete beams strengthened with composite strips (CFRP) made of carbon fibres and epoxy resin featuring various width values as well as non-strengthened bent beams were analysed. The beams arranged in a free support scheme were being bent by two concentrated forces within full range of loading (until destroyed). The numerical analysis was performed trough application of the Finite Elements Method (FEM) and the calculation model applied took into account the geometric and physical non-linearity, the beam to support contact problem and cooperation of reinforced concrete and composite strip. One of the most important elements of the job was proper adoption of concrete material model. The damaged plasticity model for concrete taking into account the plasticity-based damage response of concrete in compression and elastic and quasi-brittle concrete response in tensile conditions was applied in the calculations. Model parameters were selected based on the experimental test results for primary concrete strength parameters. The problem has been solved by application of the quasi-static strategy of calculations with central-difference method using ABAQUS software. Attention was focused on, in the results obtained, on displacements and reinforced concrete cracks development as well as on the beam destruction process. Response of beams strengthened with CFRP strips of two width values and of non-strengthened beams was analysed. Good concurrence of the experimental and numerical results were obtained in the majority of cases.
    Rozwój w zakresie materiałów kompozytowych powoduje, że coraz częściwej konstrukcje złożone z tradycyjnych i kompozytowych materiałów stają się rozwiązaniem problemów inżynierskich dotyczących m.in. wzmacniania konstrukcji budowlanych. Celem prezentowanych badań było sprawdzenie możliwości symulacji numerycznej w zakresie analizy statycznej konstrukcji żelbetowych wzmacnianych taśmami kompozytowymi. Badania te stanowiły uzupełnienie programu doświadczeń przeprowadzonych w Katedrze Konstrukcji Betonowych na Wydziale Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Koszalińskiej. W badaniach analizowano zginane belki żelbetowe z wzmocnieniem w postaci taśm kompozytowych (CFRP) z włókien węglowych i żywicy epoksydowej o różnej szerokości oraz bez wzmocnienia. Belki w swobodnie podpartym układzie statycznym były zginane przez dwie siły skupione w pełnym zakresie obciążeń (aż do zniszczenia). Numeryczną analizę statyczną przeprowadzono stosując Metodę Elementów Skończonych (MES), a zastosowany model obliczeniowy uwzględniał nieliniowości geometryczne i fizyczne, zagadnienie kontaktu pomiędzy belką i podporami oraz współpracę betonu ze zbrojeniem i taśmą kompozytową. Jednym z najważniejszych elementów zadania było właściwe przyjęcie modelu materiałowego betonu. W obliczeniach przyjęto sprężysto-plastyczny model betonu ze zniszczeniem uwzględniający sprężysto-plastyczno-kruchy charakter pracy betonu przy ściskaniu oraz sprężysto-kruche zachowanie przy rozciąganiu. Parametry modelu zostały dobrane na podstawie wyników badań doświadczalnych podstawowych parametrów wytrzymałościowych betonu. Zagadnienie zostało rozwiązane przy zastosowaniu quasi-statycznej strategii obliczeń z wykorzystaniem procedury różnic centralnych (oprogramowanie ABAQUS). W uzyskanych wynikach zwrócono uwagę na rozwój przemieszczeń oraz zarysowania belek żelbetowych oraz na proces zniszczenia belek. Analizowano odpowiedź belek wzmocnionych taśmami o dwóch szerokościach oraz belki bez wzmocnienia. W większości analiz uzyskano dobrą zbieżność pomiędzy wynikami badań doświadczalnych i numerycznych.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2010, 56, 2; 111-122
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Finite element analysis of airfield flexible pavement
    Autorzy:
    Leonardi, G.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230966.pdf
    Data publikacji:
    2014
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    uderzenie
    metoda elementów skończonych
    nawierzchnia lotniskowa
    lądowanie samolotu
    Abaqus
    nawierzchnia elastyczna
    impact
    finite element method
    airfield pavement
    aircraft landing
    ABAQUS
    flexible pavement
    Opis:
    The paper presents a numerical study of an aircraft wheel impacting on a flexible landing surface. The proposed 3D model simulates the behaviour of flexible runway pavement during the landing phase. This model was implemented in a finite element code in order to investigate the impact of repeated cycles of loads on pavement response. In the model, a multi-layer pavement structure was considered. In addition, the asphalt layer (HMA) was assumed to follow a viscoelastoplastic behaviour. The results demonstrate the capability of the model in predicting the permanent deformation distribution in the asphalt layer.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2014, 60, 3; 323-334
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Numerical and experimental research on delamination of glulam elements
    Numeryczne i doświadczalne badania delaminacji elementów z drewna klejonego
    Autorzy:
    Kawecki, B.
    Podgórski, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231283.pdf
    Data publikacji:
    2018
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    metoda elementów skończonych
    MES
    drewno klejone
    delaminacja
    naprężenie styczne
    ścinanie
    badanie laboratoryjne
    finite element method
    FEM
    glulam
    delamination
    shear stress
    laboratory testing
    Opis:
    The paper presents numerical and experimental research on glulam delamination in a double lap connection with predominant shear stresses. Laboratory tests and wide literature survey enabled to determine timber and glue joint parameters. Cohesive zone theory, generally used for epoxy matrix and fiber reinforced composites, was adopted to modelling glue layer delamination in glulam elements. Numerical models were validated with laboratory tests.
    W artykule podjęto temat komputerowego modelowania połączenia dwu-zakładkowego w drewnie klejonym. Dokonano dwuetapowej kalibracji modelu numerycznego na podstawie badań laboratoryjnych. Próbki wykonano poprzez pocięcie belek z drewna klejonego, pomijając większe sęki lub połączenia lameli w celu uzyskania możliwie jednorodnego materiału. Zarówno w przypadku badań laboratoryjnych jak i w analizach numerycznych sterowano przyrostem przemieszczenia mierząc wartość siły pionowej.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2018, 64, 3; 15-29
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Effective model for analysis of wood-framed timber structures
    Efektywny model analizy szkieletowych konstrukcji drewnianych
    Autorzy:
    Malesza, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231344.pdf
    Data publikacji:
    2017
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    konstrukcja drewniana
    konstrukcja szkieletowa
    analiza numeryczna
    materiał ortotropowy
    metoda elementów skończonych
    wood structure
    frame structure
    numerical analysis
    orthotropic material
    finite element method
    Opis:
    This paper presents new procedure modeling based on finite element method analysis of wood-framed timber structures. The fasteners linking boards of sheathing with the timber frame both modeled applying shell finite element, with individual material parameters, remain the main objective of this manuscript. Material parameters are obtained from experimental tests and numerical identification. The main objective of the paper is the elaboration of the numerical model with high precision of mapping, and, at the same time, diminishing the number of the unknown simplifying the process of the modeling of timber structures. The new presented method leads to a simplification of analysis of multistory wood-framed multifamily building structures.
    W artykule przedstawiono nowy sposób modelowania szkieletowych konstrukcji drewnianych w oparciu o metodę elementów skończonych. Głównym zagadnieniem są łączniki szkieletu drewnianego z płytą poszycia, w opisie których przyjmuje się elementy powłokowe o szczególnych cechach materiałowych. Parametry materiałowe ustala się na podstawie prób materiałowych oraz identyfikacji numerycznej. Celem autora jest opracowanie modelu numerycznego o dużej dokładności odwzorowania przy jednoczesnym zmniejszeniu liczby niewiadomych i uproszczeniu procesu modelowania konstrukcji. W konsekwencji nowa metoda może ułatwić analizy budynków wielorodzinnych.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2017, 63, 2; 99-112
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Simulation of a deployable tensegrity column based on the finite element modeling and multibody dynamics simultions
    Symulacja rozwijalnego słupa tensegrity w oparciu o metodę elementów skończonych i dynamikę układów wieloczłonowych
    Autorzy:
    Al Sabouni-Zawadzka, A.
    Zawadzki, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/1849774.pdf
    Data publikacji:
    2020
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    struktura rozwijalna
    tensegrity
    słup
    metoda elementów skończonych
    MES
    dynamika układów wieloczłonowych
    symulacja
    deployable structure
    column
    finite element method
    FEM
    multibody dynamics
    simulation
    Opis:
    The present paper is dedicated to the analysis of deployable tensegrity columns. The main aim of this work is to present a technique, developed by combining the finite element (FE) analysis and the multibody dynamics (MBD) simulation, which enables precise and reliable simulations of deployable structures. While the finite element model of the column provides information on structural behavior in the deployed state, the dynamical modeling allows to analyze various deployment scenarios, choose active cables for the deployment and for the self-stress application, and to control distributions of internal forces during the assembly process. An example of a deployable column based on a popular tensegrity module - a 3-strut simplex - is presented. By analyzing the proposed column with the use of the developed method it is proven that the technique is suitable for complex simulations of deployable systems.
    W pracy został poruszony problem analizy rozwijalnych słupów tensegrity. Głównym celem opracowania jest zaprezentowanie techniki pozwalającej na zapewnienie niezawodnych symulacji tego typu struktur. Zaproponowana technika wykorzystuje metodę elementów skończonych (MES) oraz symulacje dynamiki układów wieloczłonowych (MBD). Metoda elementów skończonych dostarcza informacji odnośnie zachowania konstrukcji w stanie rozwiniętym, podczas gdy analiza dynamiki układu wieloczłonowego daje informacje dotyczące zachowania układu podczas realizacji różnych scenariuszy rozwijania, wyboru aktywnych cięgien, wartości samonaprężenia oraz rozkładu sił w elementach podczas rozwijania. Połączenie MES i MBD daje możliwość dokładnych i niezawodnych symulacji skomplikowanych struktur do jakich należą rozwijalne konstrukcje tensegrity.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 4; 543-560
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Finite element analysis of plate on layered tensionless foundation
    Autorzy:
    Buczkowski, R.
    Torbacki, W.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230700.pdf
    Data publikacji:
    2010
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    metoda elementów skończonych
    podłoże wielowarstwowe
    płyta gruba
    podłoże jednostronne
    finite element method
    layered foundation
    thick plate
    unilateral conditions
    Mindlin element
    Mindlin plate element
    Opis:
    The method of calculations of a thick plate on the two-parameter layered foundation by the finite element method is presented. The numerical model allows to add a few (number of) foundation layers. The expressions for the element stiffness matrices of the foundation are based on IS-node zero-thickness interface elements. For modeIling of thick plates the 9-node Mindlin element of the Lagrange family is used. The formulation of the problem takes into account the shear deformation of the plate and unilateral contact conditions between plate and foundation. The tensionless character of the foundation is achieved by removing from the global stiffness matrix the appropriate part of foundation stiffness attached to the node being in the separation stage. The advantages of the proposed algorithm are illustrated by numerical examples.
    W pracy zaprezentowano obliczenia za pomocą metody elementów skończonych płyty grubej spoczywającej na dwuparametrowym podłożu wielowarstwowym. Model numeryczny pozwala na dodanie dowolnej liczby warstw podłoża. Wyrażenia na obliczenie macierzy sztywności podłoża bazują na wykorzystaniu l8-węzłowego międzypowierzchniowego elementu kontaktowego o zerowej grubości. W celu zamodelowania elementu płyty grubej wykorzystano 9-węzłowy element płytowy z rodziny Lagrange'a zdefiniowany według teorii Mindlina. Sformułowanie uwzględnia zarówno wpływ naprężeń ścinających w płycie jak również warunki kontaktu jednostronnego pomiędzy płytą a podłożem. Warunki kontaktu jednostronnego są zrealizowane przez usunięcie odpowiedniej części macierzy sztywności podłoża, która przypisana jest do węzłów nie będących w kontakcie. Poprawność zaproponowanego algorytmu zilustrowano kilkoma przykładmi numerycznymi.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2010, 56, 3; 255-274
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Method of calculation flexural stiffness over natural oscillations frequencies
    Autorzy:
    Nesterenko, A.
    Stolpovskiy, G.
    Nesterenko, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230336.pdf
    Data publikacji:
    2018
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    dynamika
    system budowlany
    częstotliwość
    drgania naturalne
    sztywność na zginanie
    metoda elementów skończonych
    dynamics
    building system
    frequency
    natural oscillations
    flexural stiffness
    finite element method
    Opis:
    The actual load-bearing capacity of elements of a building system can be calculated by dynamic parameters, in particular by resonant frequency and compliance. The prerequisites for solving such a problem by the finite element method (FEM) are presented in the article. First, modern vibration tests demonstrate high accuracy in determination of these parameters, which reflects reliability of the diagnosis. Secondly, most modern computational complexes do not include a functional for calculating the load-bearing capacity of an element according to the input values of resonance frequencies. Thirdly, FEM is the basis for development of software tools for automating the computation process. The article presents the method for calculating flexural stiffness and moment of inertia of a beam construction system by its own frequencies. The method includes calculation algorithm realizing the finite element method.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2018, 64, 4/I; 89-103
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Numerical models for the evaluation of natural vibration frequencies of thermo-modernized building walls
    Modele numeryczne do oceny częstotliwości drgań własnych ścian budynków po termomodernizacji
    Autorzy:
    Kuźniar, K.
    Zając, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230919.pdf
    Data publikacji:
    2018
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    model numeryczny
    termomodernizacja ścian
    częstotliwość drgań własnych
    metoda elementów skończonych
    MES
    numerical model
    thermo-modernized wall
    natural vibration frequency
    finite element method
    FEM
    Opis:
    As a result of the necessity to improve energy properties of prefabricated buildings, their thermo-modernizations are performed. In the paper various approaches to the modelling of prefabricated load bearing walls before and after thermo-modernization are presented. Simple one layer models with extra mass from ceilings and equivalent stiffness as well as multilayer ones are taken into consideration using the finite element method software. Values of the natural frequencies of the wall horizontal vibrations calculated using the various models, are compared. It was proved that even the very simple model with equivalent stiffness allows to compute natural vibration frequencies of wall with acceptable accuracy for engineering practice.
    W niniejszej pracy pokazano różne podejścia do modelowania prefabrykowanych ścian nośnych przed i po termomodernizacji. Wykorzystując metodę elementów skończonych rozważono proste, jednowarstwowe modele o zastępczej sztywności oraz modele wielowarstwowe. Porównywano częstotliwości ich poziomych drgań własnych. Rozważono wysoką, typową prefabrykowaną ścianę nośną systemu budownictwa prefabrykowanego WWP – 10.8m szerokości i 29.7m (11 kondygnacji x 2.7m) wysokości. Każda płyta prefabrykowana składa się z trzech warstw: nośnej, izolacji cieplnej i elewacyjnej. Dodatkowe warstwy wynikające z termomodernizacji tworzą: zbrojona zaprawa, styropian i siatka z włókien szklanych.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2018, 64, 4/I; 3-14
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Dynamic performance of bridge piers impacted by heavy trucks
    Autorzy:
    Huang, Yao
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/27312166.pdf
    Data publikacji:
    2023
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
    Tematy:
    ciężarówka
    uderzenie pojazdu
    most
    metoda elementów skończonych
    zabezpieczenie
    wydajność dynamiczna
    heavy truck
    vehicle impact
    bridge
    finite element method
    anti-impact protection
    dynamic performance
    Opis:
    Vehicle-bridge collision accidents often result in significant economic losses and negative social effects, with heavy trucks being the most destructive to bridge structures. Therefore, this study uses a high-precision finite element method to investigate the impact resistance of concrete bridge piers when subjected to heavy truck impact. The main conclusions of this paper are as follows: (1) When heavy trucks collide with bridge piers, two peak impact forces are generated due to engine and cargo collisions. The peak collision force generated by engine impact is 17.7% greater than that generated by cargo impact. (2) The damage to the bridge, when impacted by heavy trucks, is mainly concentrated on the affected pier. The primary damage characteristics of the bridge piers include punching shear damage at the impact point, tensile damage at the backside, and shear damage at the pier top. (3) The peak values of shear force and bending moment both appear at the bottom of the pier, and the combination of the two causes serious flexural-shear failure damage at the bottom of the pier. (4) The axial force is fluted along the pier height, and the axial force at the top and bottom of the pier is the largest, while the axial force at the middle section is relatively small. The instantaneous axial force of bridge pier will reach more than 2 times the axial force during operational period, seriously threatening the safety of bridge. Overall, this study provides valuable insights into the impact resistance of concrete bridge piers when subjected to heavy truck impact, which can help engineers and policymakers in designing more robust and safer bridges.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2023, 69, 3; 173--185
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Evaluation of Hypoplastic Clay model for deep excavation modelling
    Ocena modelu Hypoplastic Clay do modelowania głębokich wykopów
    Autorzy:
    Mitew-Czajewska, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230387.pdf
    Data publikacji:
    2016
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    wykop głęboki
    strefa wpływu
    modelowanie
    metoda elementów skończonych
    model gruntu
    model hypoplastyczny
    deep excavation
    influence zone
    modelling
    finite element method
    soil model
    hypoplastic model
    Opis:
    This paper presents an evaluation of the Hypoplastic Clay constitutive model for finite element analysis of deep excavations and displacements induced by excavations in the influence zone. A detailed description and formulation of the Hypoplastic Clay soil model is included. A parametric case study of a deep excavation executed in Pliocene clays is presented. FE analysis was performed using several soil models (Mohr-Coulomb, Modified Mohr-Coulomb, Drucker-Prager, Modified Cam-Clay, Hypoplastic Clay) and the results were compared to in-situ displacements measurements taken during construction. Final conclusions concerning the suitability of the Hypoplastic Clay model for deep excavation modelling in terms of accurate determination of horizontal displacements of the excavation wall, the uplift of the bottom of excavation, and, most importantly,vertical displacements of the terrain in the vicinity of the excavation are presented.
    W artykule przedstawiono ocenę modelu konstytutywnego stanu krytycznego Hypoplastic Clay (Ił hypoplastyczny) do analizy metodą elementów skończonych głębokich wykopów i oceny przemieszczeń w strefie ich wpływu. W pracy zawarto również szczegółowy opis i sformułowanie modelu Hypoplastic Clay. Zaprezentowano parametryczne studium przypadku dotyczące głębokiego wykopu wykonanego w Warszawie, w iłach plioceńskich formacji poznańskiej. Analizowany obiekt to wykop stacji metra o wymiarach 20x150m i głębokości 14.6m wykonywany metodą odkrywkową z zastosowaniem dwóch rzędów kotew iniekcyjnych i jednego poziomu rozpór stalowych jako rozparcia. Analizę modelu przeprowadzono z zastosowaniem metody elementów skończonych, programem GEO5 MES, z uwzględnieniem kilku modeli materiałowych gruntu (Mohr-Coulomb, Modified Mohr-Coulomb, Drucker-Prager, Modified Cam-Clay, Hypoplastic Clay), a wyniki porównano z geodezyjnymi pomiarami przemieszczeń in-situ wykonanymi w trakcie budowy.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2016, 62, 4/I; 73-86
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    On a certain method of selection of domain for finite element modelling of the layered elastic half-space in the static analysis of flexible pavement
    Autorzy:
    Nagórska, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230600.pdf
    Data publikacji:
    2012
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    nawierzchnia elastyczna
    analiza statyczna
    pół-przestrzeń warstwowa elastyczna
    metoda elementów skończonych
    walidacja
    flexible pavement
    static analysis
    layer elastic half-space
    finite element method
    validation
    Opis:
    In the flexible road pavement design a mechanistic model of a multilayered half-space with linear elastic or viscoelastic layers is usually used for the pavement analysis. This paper describes a domain selection for the purpose of a FE model creating of the linear elastic layered half-space and boundary conditions on borders of that domain. This FE model should guarantee that the key components of displacements, stresses and strains obtained using ABAQUS program would be in particular identical with those ones obtained by analytical method using VEROAD program. It to achieve matching results with both methods is relatively easy for stresses and strains. However, for displacements, using FEM to obtain correct results is (understandably) highly problematic due to infinity of half-space. This paper proposes an original method of overcoming these difficulties.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2012, 58, 4; 477-501
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Mechanistic-empirical asphalt pavement design considering the effect of seasonal temperature variations
    Mechanistyczno-empiryczne projektowanie asfaltowych nawierzchni drogowych z uwzględnieniem sezonowych zmian temperatury
    Autorzy:
    Haponiuk, B.
    Zbiciak, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231101.pdf
    Data publikacji:
    2016
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    nawierzchnia asfaltowa
    trwałość zmęczeniowa
    metoda elementów skończonych
    projektowanie mechanistyczno-empiryczne
    zmienność temperatury
    asphalt pavement
    fatigue durability
    finite element method
    mechanistic-empirical design
    temperature variation
    Opis:
    The paper analyses the influence of seasonal temperature variations on fatigue strength of flexible and semi-rigid pavement structures chosen for KR4 traffic flow category. The durability of pavement determined assuming a yearly equivalent temperature of 10˚C and assuming season-dependent equivalent temperatures was compared. Durability of pavement was determined with the use of Asphalt Institute Method and French Method. Finite Element Method was applied in order to obtain the strain and stress states by the means of ANSYS Mechanical software. Obtained results indicate a considerable drop in pavement durability if seasonal temperature variations are considered (up to 64% for flexible pavements and up to 80% for semi-rigid pavements). Durability obtained by the French Method presents lower dependence on the analysed aspect.
    Celem pracy jest analiza wpływu sezonowych zmian temperatury na trwałość podatnych i półsztywnych nawierzchni drogowych. W artykule porównano trwałość nawierzchni wyznaczoną przy założeniu całorocznej temperatury ekwiwalentnej 10˚C oraz przy założeniu różnych temperatur ekwiwalentnych odniesionych do trzech pór roku: wiosny/jesieni, lata oraz zimy. Do analizy wybrano siedem typów nawierzchni odpowiednich do obciążenia ruchem kategorii KR4 według dwóch edycji „Katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych” (z 1997 roku i z 2014 roku). Wszystkie nawierzchnie zostały zamodelowane jako konstrukcje składające się z warstw o określonych parametrach. Każdą z warstw zdefiniowano poprzez jej grubość, moduł Younga oraz liczbę Poissona v. Przygotowano trzy modele w odniesieniu do każdego z typów nawierzchni (jeden dla każdej pory roku), by uwzględnić zależność parametrów E oraz v od temperatury. Stan naprężeń i odkształceń poszczególnych nawierzchni uzyskano w programie ANSYS Mechanical poprzez analizę wykorzystującą metodę elementów skończonych (MES).
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2016, 62, 4/I; 35-50
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Numerical analysis of diaphragm wall model executed in Poznań clay formation applying selected FEM codes
    Analiza numeryczna ściany szczelinowej wykonanej w iłach formacji poznańskiej z wykorzystaniem wybranych programów MES
    Autorzy:
    Superczyńska, M.
    Józefiak, K.
    Zbiciak, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231204.pdf
    Data publikacji:
    2016
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    iły formacji poznańskiej
    modelowanie konstytutywne
    metoda elementów skończonych
    geotechnika obliczeniowa
    ściana szczelinowa
    Poznań clay formation
    constitutive modelling
    finite element method
    computational geotechnics
    diaphragm wall
    Opis:
    The paper presents results of numerical calculations of a diaphragm wall model executed in Poznań clay formation. Two selected FEM codes were applied, Plaxis and Abaqus. Geological description of Poznań clay formation in Poland as well as geotechnical conditions on construction site in Warsaw city area were presented. The constitutive models of clay implemented both in Plaxis and Abaqus were discussed. The parameters of the Poznań clay constitutive models were assumed based on authors’ experimental tests. The results of numerical analysis were compared taking into account the measured values of horizontal displacements.
    Projektowanie konstrukcji podziemnych w obszarach gęstej zabudowy miejskiej, może wiązać się z wieloma trudnościami. Wykop zwykle jest realizowany w bliskim sąsiedztwie istniejących budynków i infrastruktury podziemnej, jak również istnieje ryzyko wystąpienia w podłożu skomplikowanych warunków gruntowych (np. gruntów ekspansywnych lub antropogenicznych). Obecnie inżynierowie mogą korzystać z różnych programów MES w celu rozwiązywania rzeczywistych problemów projektowych. Niektóre są przeznaczone do specyficznych zastosowań, np. w geotechnice Plaxis, Geo 5 czy z Soil. Inne komercyjne programy MES, jak np. Abaqus, Ansys czy LS-Dyna, są bardzo rozbudowane i nadają się do rozwiązywania różnorodnych zagadnień fizyki technicznej (nie tylko z zakresu mechaniki), ale nie zawsze dysponują dodatkowymi narzędziami przydatnymi w konkretnych zastosowaniach geotechnicznych. W artykule przedstawiono wyniki analizy przemieszczeń wybranej ściany szczelinowej przeprowadzonej z zastosowaniem dwóch uznanych programów MES: Plaxis i Abaqus. Oba zawierają zestaw modeli sprężystoplastycznych gruntów, przydatnych do modelowania zachowania się iłów, ale stosowanie tych modeli wymaga dobrej znajomości mechaniki i geotechniki.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2016, 62, 3; 207-224
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Numerical and analytical investigation of aluminium bracket strengthening
    Analityczna i numeryczna analiza wzmocnionych konsol aluminiowych
    Autorzy:
    Ambroziak, A.
    Solarczyk, M. T.
    Biegus, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231303.pdf
    Data publikacji:
    2018
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    konsola aluminiowa
    właściwości mechaniczne
    EN AW-6060 T66
    wzmocnienie
    nakładka
    metoda elementów skończonych
    aluminium bracket
    strengthening
    cover plate
    mechanical properties
    finite element method
    Opis:
    This paper focuses on an analytical and numerical investigation of aluminium brackets used to fasten light-weight curtain walls to building facilities. The authors propose a solution to increase the load capacity of aluminium brackets by means of additional cover plates (straps). This paper also includes a short survey of literature and material properties concerning the EN AW-6060 T6 aluminium alloy. This paper suggests an initiation of a comprehensive investigation on aluminium brackets.
    W pracy przedstawiono numeryczne oraz analityczne badania nośności i sztywności wzmocnionych konsol aluminiowych. Są one stosowane jako elementy łącznikowe fasad słupowo-ryglowych z konstrukcją budynku. Konsole wykonano ze stopu aluminium AW-6060 wg PN-EN 573-3:2004, odmiana T66 wg PN-EN 515:1996. Wstępne analizy wytężania i zachowanie się konsol wykazały, że są one o niedostatecznej nośności oraz sztywności, czego podstawową przyczyną była zbyt wiotka ich blacha czołowa, a także jej otwory owalne montażowe. W celu zwiększania nośności i sztywności konsol zaproponowano zastosowanie nakładek (tzw. stempli), usytuowanych pod nakrętkami śrub łączących je z konstrukcją budynku. Wzmacniają one lokalnie blachy czołowe konsol. Ich zadaniem konstrukcyjnym jest m.in. zmniejszenie ramienia „zginania” c oraz zwiększenie sztywności giętnej blachy czołowej konsoli. W pracy dokonano krótkiego omówienia modeli materiałowych stosowanych do opisu stopu aluminium, wraz z podaniem wybranych parametrów materiałowych. Stworzono dwa bryłowe modele numeryczne konsol ze wzmocnieniem i bez wzmocnienia nakładkami, a następnie porównywano wartości ich przemieszczeń i naprężeń. W symulacjach numerycznych wykorzystano program MSC.Marc z opcją kontaktu (metoda kontaktu: segment-to-segment) pomiędzy elementami bryłowymi wraz z zdefiniowanym współczynnikiem tarcia bi-liniowego Colomba. Wykonane badania numeryczne wykazały, że wzmocnienie analizowanych konsol nakładkami (stemplami) zwiększyło ich nośność i sztywność o około 50 %, co pozwoliło w bezpieczny sposób przenieść prognozowane obciążenia na konstrukcję budynku.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2018, 64, 2; 37-54
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Nonlinear modelling of a bridge: A case study-based damage evaluation and proposal of Structural Health Monitoring (SHM) system
    Autorzy:
    Fawad, Muhammad
    Koris, Kalman
    Salamak, Marek
    Gerges, Michael
    Bednarski, Lukasz
    Sienko, Rafal
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/2174024.pdf
    Data publikacji:
    2022
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    most żelbetowy
    metoda elementów skończonych
    metoda nieniszcząca
    monitorowanie stanu konstrukcji
    pęknięcie
    czujnik
    reinforced concrete bridge
    finite element method
    non-destructive method
    structural health monitoring
    crack
    sensor
    Opis:
    Monitoring and structural health assessment are the primary requirements for performance evaluation of damaged bridges. This paper highlights the case-study of a damaged Reinforced Concrete (RC) bridge structure by considering the outcomes of destructive testing, Non-Destructive Testing (NDT) evaluations, static and 3D non-linear analysis methods. Finite element (FE) modelling of this structure is being done using the material properties extracted by the in-situ testing. Analysis is carried out to evaluate the bridge damage based on the data recorded after the static linear (AXIS VM software) and 3D non-linear analysis (ATENA 3D software). Extensive concrete cracking and high value of crack width are found to be the major problems, leading to lowering the performance of the bridge. As a solution, this paper proposes a proper Structural Health Monitoring (SHM) system, that will extend the life cycle of the bridge with minimal repair costs and reduced risk of failure. This system is based on the installation of three different types of sensors: Liquid Levelling sensors (LLS) for measurement of vertical displacement, Distributed Fiber Optic Sensors (DFOS) for crack monitoring, and Weigh in Motion (WIM) devices for monitoring of moving loads on bridge.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2022, 68, 3; 569--584
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Mechanism of fatigue crack growth of bridge steel structures
    Mechanizm rozwoju pęknięć zmęczeniowych stalowych konstrukcji mostów
    Autorzy:
    Zhu, H.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231146.pdf
    Data publikacji:
    2016
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    współczynnik intensywności naprężenia
    metoda elementów skończonych
    metoda rozszerzona
    symulacja
    rozwój pęknięć
    pęknięcie zmęczeniowe
    most
    stress intensity factor
    extended method
    finite element method
    simulation
    fatigue crack
    crack growth
    bridge
    Opis:
    This study was carried out on the background of Sutong Bridge project based on fracture mechanics, aiming at analyzing the growth mechanism of fatigue cracks of a bridge under the load of vehicles. Stress intensity factor (SIF) can be calculated by various methods. Three steel plates with different kinds of cracks were taken as the samples in this study. With the combination of finite element analysis software ABAQUS and the J integral method, SIF values of the samples were calculated. After that, the extended finite element method in the simulation of fatigue crack growth was introduced, and the simulation of crack growth paths under different external loads was analyzed. At last, we took a partial model from the Sutong Bridge and supposed its two dangerous parts already had fine cracks; then simulative vehicle load was added onto the U-rib to predict crack growth paths using the extended finite element method.
    Ostatnimi laty, wraz z gwałtownym rozwojem chińskiego przemysłu transportowego, budowa mostów w Chinach weszła w nowy etap rozwoju robiąc duży krok naprzód i coraz więcej mostów rzecznych i morskich wyrasta z ziemi, a mosty te stały się niezastąpioną osią chińskiej sieci transportowej. Konstrukcja stalowa jest głównym komponentem budowy mostu; jednakże, może ulec zniszczeniu poprzez ciągłe obciążanie doprowadzając w ten sposób do pęknięć zmęczeniowych. Wraz ze wzrostem budowy mostów zwiększa się liczba fatalnych wypadków spowodowanych pęknięciami zmęczeniowymi, prowadząc do wysokich praktycznych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i niezawodności konstrukcji. Współczynnik intensywności naprężenia (WIN) i kryteria rozwoju pęknięć to dwa kluczowe problemy w mechanice pęknięć. Metody obliczania WIN obejmują metodę analityczną i numeryczną, przy czym numeryczna metoda obejmuje metodę elementów skończonych, metodę objętości skończonej oraz metodę elementów brzegowych itd. Metoda elementów skończonych jest najczęściej stosowana do obliczania WIN, a metody obliczania WIN obejmują metodę zależną od przemieszczeń, wirtualną metodę zamykania szczelin, metodę całki J itd. Teoretyczny proces dedukcji WIN jest skomplikowany. Dla różnych modeli pęknięć zmiany warunków brzegowych spowodują brak przydatności pierwotnej metody obliczeniowej, tak więc należy wydedukować nową metodę obliczeniową. Dlatego symulacja elementów skończonych jest obecnie szeroko stosowana do modelowania obliczeń różnych modeli, ponieważ może znacząco skrócić czas tradycyjnych obliczeń, jak również poprawić ich wydajność. Na podstawie mechaniki pękania przestudiowano WIN oraz ścieżki rozwoju pęknięć biorąc za przykład model mostu „Sutong”, zasymulowano małe pęknięcia na dwóch niebezpiecznych częściach mostu oraz zastosowano obciążenie pojazdem względem ceownika, aby przewidzieć ścieżki rozwoju pęknięć.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2016, 62, 4/I; 153-169
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Analysis of soft soil consolidation with the application of prefabricated vertical drains with preloading method using FEM
    Analiza konsolidacji słabych gruntów przy użyciu metody elementów skończonych
    Autorzy:
    Binder, K.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230503.pdf
    Data publikacji:
    2011
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    konsolidacja
    grunt słaby
    osiadanie
    nasyp drogowy
    drenaż pionowy
    nasyp przeciążający
    metoda elementów skończonych
    consolidation
    soft soil
    settlement
    road embankment
    vertical drain
    preloading method
    finite element method
    Opis:
    The article presents the application of finite element method for estimating settlements of road embankments founded on the soil reinforced with vertical drains and preloading method. The idea of the method was the transition from the solution of one-dimensional consolidation proposed for two-dimensional solution, while maintaining the same consolidation time and comparison with results obtained from measurements settlements of road embankment which is a part of planned Gdańsk Southern Ring Road near Przejazdowo site.
    W artykule przedstawiono zastosowanie metody elementów skończonych przy przewidywaniu osiadań nasypów drogowych posadowionych na podłożu wzmacnianym przy użyciu nasypu przeciążającego i drenażu pionowego. Ideą metody było przejście z analitycznego rozwiązania jednowymiarowej konsolidacji do rozwiązania w Płaskim Stanie Odkształcenia z zachowaniem ekwiwalentnego czasu konsolidacji oraz porównanie z wynikami uzyskanymi z bezpośrednich pomiarów osiadań nasypu drogowego będącego częścią Obwodnicy Południowej Gdańska, zlokalizowanego w okolicach miejscowości Przejazdowo.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2011, 57, 1; 17-25
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    A graphical approach to yield and boundary surfaces of selected hypoplastic constitutive equations
    Autorzy:
    Sikora, Z.
    Cieśla, P.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230975.pdf
    Data publikacji:
    2011
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    powierzchnia płynięcia
    powierzchnia graniczna
    hypoplastyczność
    równanie konstytutywne
    mechanika gruntów
    metoda elementów skończonych
    modelowanie
    yield surface
    boundary surface
    hypoplasticity
    constitutive equation
    soil mechanics
    finite element method
    simulation
    Opis:
    The article describes how to identify the boundary and yield surface for hypoplastic constitutive equations proposed by Wu, Gudehus and Bauer. It is shown how to identify and plot the surfaces for any equation in this class. Calculation errors are analyzed characteristic for applied set of numerical formulas. In the paper there are computer links to the source code prepared in the MATLAB system, based on instructions in the article. A sample consitutive domains are shown, plotted using the attached computer program.
    W artykule przedstawiono sposób wyznaczania powierzchni płynięcia oraz powierzchni granicznej dla przykładowych równań konstytutywnych w ramach teorii hypoplastyczności zaproponowanych przez Wu, Gudehus'a oraz Bauer'a. Pokazano jak wyznaczać i wykreślać obie powierzchnie dynamicznie dla dowolnych równań tej klasy. Przeanalizowano błędy obliczeniowe charakterystyczne dla użytych formuł numerycznych. W pracy podano linki do komputerowych kodów źródłowych przygotowanych w komercyjnym systemie MATLAB, stosujących instrukcje przedstawione w niniejszym artykule. Przedstawiono przykładowe dziedziny równań konstytutywnych narysowanych przy pomocy załączonego programu komputerowego.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2011, 57, 2; 139-151
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    A discontinuous Galerkin finite element method for dynamic of fully saturated soil
    Rozwiązanie zadania dynamiki całkowicie nawodnionego gruntu przy zastosowaniu mes z nieciągłym sformułowaniem Galerkina w czasie
    Autorzy:
    Wrana, B.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230501.pdf
    Data publikacji:
    2011
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    dynamika gruntu
    metoda elementów skończonych
    sformułowanie nieciągłe Galerkina
    rozchodzenie się fal
    grunt całkowicie nawodniony
    soil dynamic
    finite element method
    discontinuous Galerkin method
    wave propagation
    saturated porous soil
    Opis:
    The fully coupled, porous solid-fluid dynamic field equations with u - p formulation are used in this paper to simulate pore fluid and solid skeleton responses. The present formulation uses physical damping, which dissipates energy by velocity proportional damping. The proposed damping model takes into account the interaction of pore fluid and solid skeleton. The paper focuses on formulation and implementation of Time Discontinuous Galerkin (TOG) methods for soil dynamics in the case of fully saturated soil. This method uses both the displacements and velocities as basic unknowns and approximates them through piecewise linear functions which are continuous in space and discontinuous in time. This leads to stable and third-order accurate solution algorithms for ordinary differential equations. Numerical results using the time-discontinuous Galerkin FEM are compared with results using a conventional central difference, Houbolt, Wilson Fi, HHT-alfa, and Newmark methods. This comparison reveals that the time-discontinuous Galerkin FEM is more stable and more accurate than these traditional methods.
    Artykuł podejmuje zagadnjenie analizy rozchodzenia się fal naprężenjowych w gruncie w ujęciu metody elementów skończonych bazując na sformułowaniu rozwiązania ciągłego w przestrzeni i nieciągłego w dziedzinie czasu Galerkina (space and time-discontinous Galerkin TDG finite element method). W tym sformułowaniu zarówno przemieszczenia jak i prędkości są wielkościamj nieznanymi wzajemnie niezależnymi aproksymowanymi ciągłymi funkcjami kształtu w przestrzeni i nieciągłymi funkcjami kształtu w czasie. Do opisu zachowania się gruntu w pełni nasyconego wodą zastosowano sformułowanie u-p w ujęciu metody elementów skończonych. Grunt traktowany jest, jako ośrodek dwufazowy składający się ze szkieletu i wody w porach. Zastosowane sformułowanie uwzględnia tłumienie ośrodka przez uwzględnienie dyssypacji energii proporcjonalnej do prędkości wody względem szkieletu. W artykule przedstawiono porównanie proponowanej metody rozwiązania numerycznego w dziedzinie czasu do metod obecnie stosowanych, takich jak: metoda różnicy centralnej, metoda Houbolta, Wilsona fi, HHT-alfa oraz najczęściej stosowanej metody Newmarka. Z porównania wynika, że proponowana metoda jest metodą stabilną o małym błędzie numerycznego rozwiązania.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2011, 57, 1; 119-134
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Laboratory experimental analysis on encapsulated stone column
    Autorzy:
    Tandel, Y. K.
    Solanki, C. H.
    Desai, A. K.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230339.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    kolumna kamienna
    hermetyzacja
    geosyntetyk
    eksperyment
    metoda elementów skończonych
    nośność
    odkształcenie promieniowe
    kształt zdeformowany
    stone column
    encapsulation
    geosynthetic
    experiment
    finite element method
    load carrying capacity
    radial deformation
    deformed shape
    Opis:
    The application of stone column technique for improvement of soft soils has attracted a considerable attention during the last decade. However, in a very soft soil, the stone columns undergo excessive bulging, because of very low lateral confinement pressure provided by the surrounding soil. The performance of stone column can be improved by the encapsulation of stone column by geosynthetic, which acts to provide additional confinement to columns, preventing excessive bulging and column failure. In the present study, a detailed experimental study on behavior of single column is carried out by varying parameters like diameter of the stone column, length of stone column, length of geosynthetic encapsulation and stiffness of encapsulation material. In addition, finite-element analyses have been performed to access the radial deformation of stone column. The results indicate a remarkable increase in load carrying capacity due to encapsulation. The load carrying capacity of column depends very much upon the diameter of the stone column and stiffness of encapsulation material. The results show that partial encapsulation over top half of the column and fully encapsulated floating column of half the length of clay bed thickness give lower load carrying capacity than fully encapsulated end bearing column. In addition, radial deformation of stone column decreases with increasing stiffness of encapsulation material.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2013, 59, 3; 359-379
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Finite element modelling of the behaviour of a certain class of composite steel-concrete beam-to-column joints
    Skończenie-elementowe modelowanie zachowania się pewnej klasy węzłów zespolonych stalowo-betonowych w połączeniach rygli ze słupami
    Autorzy:
    Giżejowski, M. A.
    Barcewicz, W.
    Salah, W.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231473.pdf
    Data publikacji:
    2010
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    analiza nieliniowa
    metoda elementów skończonych
    zachowanie niesprężyste
    węzeł zespolony stalowo-betonowy
    połączenie rygiel-słup
    composite steel-concrete joint
    finite element model
    nonlinear analysis
    inelastic behaviour
    beam-to-column joint
    Opis:
    Beam-to-column end-plate joints can be classified as rigid (fully restrained), semi-rigid (partially restrained) or pinned, depending on their type, configuration and the connector arrangement. Fully restrained joints are needed for rigid frames in which there is assumed that the frame joints have sufficient rigidity to maintain - under the service state - the angles between the intersecting members, ensuring the full moment transfer. In contrast in semi-continuous frames, partially restrained joints are characterized by relative rotations occurring between the intersecting members so that the bending moment can only be transferred partially. In recent years, the idea of using partially restrained, unstiffened joints in building structures has gained momentum since this idea appears to be more practical and economical. Semi-continuous frames can resist actions by the bending moment transfer in partially restrained joints, allowing in the same time for a certain degree of rotation that enhances the overall ductile performance of these structures. One of the effective ways that affects ductility of end-plate beam-to-column joints is to use thinner end-plates than those used nowadays in practical applications. In the current study, a certain class of steel-concrete composite joints is examined in which the thickness of end-plates is to be equivalent to approximately 40-60% of the bolt diameter used in all the composite joints investigated in the considered joint class. This paper is an extension of the authors' earlier investigation on numerical modelling of the behaviour of steel frame joints. The aim of current investigations is to develop as simple as possible and yet reliable three-dimensional (3D) FE model of the composite joint behaviour that is capable of capturing the important factors controlling the performance of steel-concrete end-plate joints in which the end-plate thickness is chosen to be lesser than that used nowadays in conventional joint detailing. A 3D FE model constructed for composite joints of the considered joint class is reported in this paper and numerical' simulations using the ABAQUS computer code are validated against experimental investigations conducted at the Warsaw University of Technology. Comparison between the nonlinear FE analysis and full scale experimental results of the considered class of composite joints is presented which conclusively allows for the accuracy assessment of the modelling technique developed. Comparison between the FE results and test data shows a reasonable agreement between the numerical FE model developed and physical model of experimentally examined joint specimens. Finally, practical conclusions for engineering applications are drawn.
    Węzły w konstrukcjach ramowych można sklasyfikować jako sztywne (o pełnej nośności), podatne (o niepełnej nośności) lub nominalnie przegubowe, w zależności od ich typu, konfiguracji i rozmieszczenia łączników. Węzły o pełnej nośności są wymagane dla ram sztywnych, w których założono, że węzły zapewniają pełne przeniesienie momentów zginających z rygli na słupy. Natomiast w ramach z węzłami podatnymi o niepełnej nośności, węzły są charakteryzowane przez względne obroty pojawiające się pomiędzy łączonymi elementami tak, że moment zginający może być przeniesiony tylko częściowo. W ostatnich latach, idea wykorzystania bezżebrowych węzłów podatnych zyskuje coraz większe zastosowanie w praktyce inżynierskiej. Ramy niepełnociągłe mogą przeciwstawiać się oddziaływaniom dzięki węzłom podatnym o niepełnej nośności, które przenoszą momenty zginające przy jednoczesnym pojawieniu się lokalnego obrotu elementów przerwanych w węźle. Jednym z efektywnych sposobów zwiększających ciągliwość węzłów typu rygiel-słup z blachami czołowymi jest zastosowanie blach o grubości mniejszej niż stosowana obecnie w praktyce inżynierskiej. W niniejszej pracy, poddano analizie grupę węzłów zespolonych stalowo-betonowych, w których grubość blachy czołowej stanowi około 40-60% średnicy śrub. Praca stanowi rozwinięcie zagadnień opracowanych przez autorów w powoływanych pracach wcześniejszych i dotyczących numerycznego modelowania zachowania się węzłów stalowych w konstrukcjach ramowych. Celem rozważań jest znalezienie prostego i jednocześnie wystarczająco dokładnego modelu 3D zachowania się węzła zespolonego, uwzględniąjącego najistotniejsze czynniki wpływające na zachowanie się stalowo-betonowych węzłów doczołowych z blachami o grubościach mniejszych niż stosowane w rozwiązaniach konwencjonalnych. Przedstawiono model 3D skonstruowany dla rozważanego typu węzłów zespolonych, przy wykorzystaniu systemu ABAQUS oraz porównano wyniki symulacji numerycznych z wynikami badań doświadczalnych przeprowadzonych w Politechnice Warszawskiej. Porównanie wyników nieliniowego modelu skończenie-elementowego z wynikami badań doświadczalnych węzłów zespolonych w skali technicznej, świadczy o poprawności przyjętej techniki modelowania, jak również o zadowalającej zgodności modelu numerycznego z modelem fizycznym elementów badanych doświadczalnie. Na zakończenie podano praktyczne uwagi dotyczące innowacyjnego kształtowania i projektowania rozpatrywanej klasy węzłów zespolonych.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2010, 56, 1; 19-56
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Verification of the façade scaffolding computer model
    Weryfikacja modelu komputerowego rusztowania fasadowego
    Autorzy:
    Jamińska-Gadomska, P.
    Bęc, J.
    Lipecki, T.
    Robak, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230378.pdf
    Data publikacji:
    2018
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    rusztowanie fasadowe
    analiza modalna
    badanie in situ
    metoda elementów skończonych
    model obliczeniowy
    weryfikacja modelu
    façade scaffolding
    modal analysis
    full scale measurement
    finite element method
    calculation model
    model verification
    Opis:
    This paper presents an analysis of natural vibrations of typical façade scaffolding. Three Finite Element Method models with different levels of accuracy of the real structure of the scaffolding representation were used. Modal analysis was carried out for each of these models. The obtained frequencies and mode shapes were compared with the results from the measurements performed on the full-scale scaffolding. The authors of the paper point out the difficulties arise while modelling such structures, and suggest ways to improve the accuracy of scaffolding computational models.
    Rusztowania budowlane to konstrukcje tymczasowe wykorzystywane w trakcie wznoszenia obiektów budowlanych, a także podczas prac wykończeniowych. Z uwagi na ich tymczasowy charakter, są one często traktowane w sposób pobieżny. Tymczasem są to konstrukcje złożone, zaś ich niezbyt dokładne modelowanie przyczynia się do istotnych błędów w analizie statycznej i dynamicznej, mogących skutkować potencjalnym stanem awaryjnym konstrukcji rusztowania. W poniższej pracy przedstawiono analizę komputerową i badania in-situ przykładowego rusztowania fasadowego. W ramach obliczeń przeprowadzono analizy modalne trzech wariantów modelu rusztowania, w wyniku których otrzymano częstości i postaci drgań własnych. Podobne wyniki uzyskane zostały w badaniach in-situ przeprowadzonych na rzeczywistej konstrukcji rusztowania. Wyniki z obu źródeł zostały porównane i na ich podstawie dokonano próby identyfikacji częstości i postaci drgań.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2018, 64, 1; 41-53
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Effect of the hole size and the open area value on the effective Youngs modulus of perforated sheets with a right pattern of cylindrical holes
    Wpływ wielkości otworu i prześwitu na efektywny moduł Younga blach perforowanych z prostym układem otworów cylindrycznych
    Autorzy:
    Kuczek, Łukasz
    Muzykiewicz, Wacław
    Mroczkowski, Marcin
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/27312127.pdf
    Data publikacji:
    2023
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
    Tematy:
    blacha perforowana
    moduł Younga
    metoda elementów skończonych
    MES
    opis matematyczny
    symulacja komputerowa
    otwór cylindryczny
    computer simulation
    Young’s modulus
    finite element method
    FEM
    mathematical formula
    perforated sheet
    cylindrical hole
    Opis:
    Perforated sheets are materials which - maintaining good mechanical properties - are characterized by reduced mass in comparison to full sheets. Their elastic properties are important features that are considered in the context of these materials’ design applications. Compared to full sheets, they are characterized by reduced mass while simultaneously preserving good strength properties. This article presents an experimental and numerical analysis of the effect of key parameters of the hole mesh (open area, hole diameter and orientation relative to the direction of greatest hole concentration) in association with the type of material and sheet thickness t on the value of the effective Young’s modulus of perforated sheet. A significant influence of open area (the share of holes in the sheet, as a percentage) and orientation angle was determined. On the basis of experimental results and computer simulations, a mathematical dependency allowing for calculation of this parameter’s value was proposed. The average deviation of calculated values from experimental is less than 4%.
    Przedstawiona praca związana jest z numeryczną oraz doświadczalną analizą właściwości sprężystych blachy perforowanej z prostym układem otworów cylindrycznych. Zmiennymi były: rodzaj materiału bazowego (materiały o różnej wartości modułu Younga), grubość materiału, średnica otworu oraz skok (odległość między środkami sąsiednich otworów w kierunku ich najgęstszego upakowania) - przy zachowaniu stałej wartości średnicy otworu oraz wielkość otworu dla ustalonego skoku. W każdym z rozważanych wariantów, kierunki najgęstszego upakowania otworów perforacji były zgodne z kierunkiem walcowania blachy i poprzecznym. Analizę numeryczną przeprowadzono w zakresie wartości prześwitu P od 0 do 0,785. Wartość P = 0,785 została określona dla granicznego przypadku skoku, równego średnicy otworu, dla którego krawędzie otworów stykają się ze sobą. W konsekwencji, nie jest możliwe wykonanie blachy o takiej perforacji oraz niemożliwe jest określenie właściwości dla takiego materiału. Materiałami, jakie zastosowano w badaniach numerycznych, były: aluminium 1050A (E = 69 GPa), miedź M1E (E = 120 GPa), stal S355JR (E = 210 GPa). Pozwoliło to na określenie zależności efektywnego modułu Younga E’ od rodzaju materiału i modułu sprężystości podłużnej blachy macierzystej (pełnej). Badania doświadczalne przeprowadzono dla czterech wybranych prześwitów, w zależności od średnicy otworu. W przybliżeniu, wynosiły one, odpowiednio: 40,05%, 34,89%, 19,63%, 3,14% dla średnicy otworu równego 10 mm; oraz 34,89%, 19,63%, 3,14%, 0,35% dla d = 2 mm. Materiałem blachy był stop aluminium EN AW-1050A w stanie H14. W obu przypadkach analiz (numeryczna, doświadczalna) określano wartość efektywnego modułu Younga dla analizowanych zmiennych w funkcji orientacji próbki φ(0, 45, 90°) względem kierunku najgęstszego upakowania otworów, połączonego z kierunkiem walcowania (φ = 0°). Na podstawie badań określono rozkłady efektywnego modułu Younga w płaszczyźnie blachy. Wyznaczono również względne wartości E’ (E’/E), które to pozwalają na uniezależnienie wyników od rodzaju zastosowanej blachy (jej właściwości).
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2023, 69, 2; 211--226
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    An initially deformed flat frame finite element
    Autorzy:
    Zamorowski, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230223.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    deformacja początkowa
    rama płaska
    nieliniowość geometryczna
    przemieszczenie duże
    obrót duży
    obrót mały
    metoda elementów skończonych
    initial deformation
    flat frame
    geometrical nonlinearity
    large displacements
    large rotation
    small rotation
    finite element method
    Opis:
    The paper presents the author’s non-linear FEM solution of an initially stressless deformed flat frame element, in which the nodes are situated along the axis of the bar initially straight. It has been assumed that each node may sustain arbitrary displacements and rotation. The solution takes into account the effect of shear, the geometrical non-linearity with large displacements (Green-Lagrange’s strain tensor) and moderate rotations (i.e. such ones which allow a linear-elastic behaviour of the material) and alternative small rotations when the second Piola-Kirchhoff stress tensor is applied. This solution is based on [1], concerning beams without any initial bow imperfections. The convergence of the obtained results at different numbers of nodes and Gauss points in the element was tested basing on the example of circular arcs with a central angle of 120º-180º. The analysis concerned elements with two, three, five, seven, nine and eleven nodes, for the same number of points of numerical integration and also with one more or less. Moreover, the effect of distributing the load on the convergence of the results was analyzed.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2013, 59, 3; 381-400
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Experimental and computational approaches to the evaluation of double corrugated arch structures. A review of the latest advancements
    Doświadczalne i obliczeniowe podejście do oceny struktur łukowych z blach podwójnie giętych. Przegląd najnowszych osiągnięć
    Autorzy:
    Piekarczuk, Artur
    Więch, Przemysław
    Kuczyński, Krzysztof
    Walentyński, Ryszard
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/1852652.pdf
    Data publikacji:
    2021
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    K-span
    konstrukcja łukowa
    blacha stalowa
    blacha podwójnie gięta
    imperfekcja
    korelacja obrazu cyfrowa
    metoda elementów skończonych
    arch structure
    double corrugated sheet
    steel sheet
    imperfection
    digital image correlation
    finite element method
    Opis:
    Double corrugated, self-supporting K-span arch structures are now commonly used globally to make roofs for building structures, as an alternative to traditional solutions. The K-span system has become popular mainly due to the simple and cheap method of its manufacturing and quick installation. Nowadays, new versions of the system are created but still there is no valid design method. Design difficulties are among the causes of failures or even collapses of such structures. Back in the 1970s, the first studies were developed concerning computational analyses of double corrugated arch roofs. They laid grounds for the development of contemporary K-span system technology but have since lost their practical advantages due to changing engineering conditions. The paper presents a review of research and computational methods concerning double corrugated arch structures. The paper discusses selected scientific studies, which were used as the basis for the development of research and computational methods, and their contemporary continuation. Directions for further research and analyses are also presented which could contribute to the future development of science and engineering in the area and could provide inspiration for future studies.
    Podwójnie gięte, samonośne struktury łukowe systemu K-span, stosowane są obecnie na runku światowym do wykonywania zadaszeń obiektów budowlanych jako alternatywna technologia w odniesieniu do tradycyjnych rozwiązań. System konstrukcyjny K-span zyskał popularność głównie z powodu prostej i taniej metody wytwarzania oraz szybkiego montażu. Obecnie powstają nowe odmiany tego sytemu, jednak nadal brak jest odpowiedniego sposobu projektowania. Trudności w projektowaniu są jedną z przyczyn awarii a nawet katastrof tego typu struktur. W latach osiemdziesiątych ubiegłego stulecia powstały pierwsze opracowania studialne dotyczące analiz badawczych i obliczeniowych zadaszeń łukowych z blach podwójnie giętych. Stanowiły one podstawy rozwoju dzisiejszej technologii systemu K-span, jednak straciły walory praktyczne z uwagi na zmieniające się uwarunkowania techniczne. Artykuł stanowi przegląd rozwoju technik badawczych i obliczeniowych dotyczących struktur łukowych z blach podwójnie giętych. W artykule przedstawiono wybrane prace naukowe, które były podstawą rozwoju technik badawczych i metod obliczeniowych a także ich współczesną kontynuację.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 2; 7-35
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Stability analysis of drilling rigs moving on a weak subsoil. Selected case studies
    Analiza stateczności wiertnic poruszających się po podłożu słabonośnym. Studium wybranych przypadków
    Autorzy:
    Urbański, A.
    Richter, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231364.pdf
    Data publikacji:
    2020
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    platforma robocza
    interakcja podłoże gruntowe - maszyna
    palownica
    nośność podłoża
    inżynieria geotechniczna
    modelowanie
    metoda elementów skończonych
    working platform
    subsoil-machine interaction
    piling rig machine
    bearing capacity
    geotechnical
    engineering
    finite element modeling
    Opis:
    This article presents results of the numerical analysis of the interaction between heavy caterpillar tracks system and subsoil. The main goal of the article is to present an algorithm to design working platforms - temporary structures enabling the work of heavy construction equipment on weak subsoils. A semi-analytical method is based on the results of the numerical analysis performed with use of the finite element method (FE software ZSoil.PC [12]). The calculations were carried out for the piling rig machine - Bauer BH20H (BT60). Three ground models were adopted: Model 1: one layer - weak cohesive soil (clay); Model 2: two layers: weak cohesive soil (clay) and cohesionless working platform (medium sand); Model 3: one layer: strong cohesionless subsoil (medium sand). The following problems were solved: I) entry of the machine on the ground with various geotechnical parameters under each caterpillar tracks II) detection of the maximum permissible angle of ground slope.
    Nabierająca tempa dynamika produkcji budowlanej wymusza na inwestorach konieczność zagospodarowania nieruchomości gruntowych których przeznaczenie na cele budowlane było wcześniej nieopłacalne (niskie parametry gruntowe, wysoki poziom wód gruntowych, występowanie zwartej zabudowy itp.). W związku z tym, grunty na których posadowienie są budynki coraz częściej charakteryzują się niskimi parametrami wytrzymałościowymi. Dlatego geotechnicy mają trudne zadanie projektowania i wykonywania budowli na terenach wymagających podjęcia szczególnych środków ostrożności. W celu odpowiedniego przenoszenia obciążeń pomiędzy budynkiem a podłożem gruntowym o niskich parametrach wytrzymałościowych projektanci decydują się na wykonanie fundamentów pośrednich. Ich wykonanie wymaga zastosowania specjalistycznych maszyn roboczych (palownic, wiertnic itp.). Przed dopuszczeniem maszyny roboczej do pracy należy sprawdzić, czy podłoże gruntowe ma wystarczającą nośność. W przypadku jej niedoboru, należy odpowiednio wzmocnić podłoże poprzez wykonanie platformy roboczej. W niniejszym artykule przedstawiono analizę współpracy maszyna budowlane - podłoże gruntowe. Podstawową analizę przeprowadzono metodą elementów skończonych 3D (oprogramowanie FE ZSoil.PC). Jej wyniki zostały opracowane w formie formuł umożliwiających rozwiązanie problemu interakcji maszyna budowlana – podłoże gruntowe. Szczegółowe obliczenia przeprowadzono dla palownicy - Bauer BH20H (BT60).
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 2; 303-319
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Analysis of composite shear walls with a gap between reinforced concrete wall and steel frame
    Autorzy:
    Bahrami, Alireza
    Yavari, Mojtaba
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/231097.pdf
    Data publikacji:
    2020
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    ściana kompozytowa
    ścinanie
    rama stalowa
    beton zbrojony
    obciążenie cykliczne
    metoda elementów skończonych
    wytrzymałość
    rozpraszanie energii
    plastyczność
    composite wall
    shear
    steel frame
    reinforced concrete
    cyclic loading
    finite element method
    ultimate strength
    energy dissipation
    ductility
    Opis:
    In this research, nonlinear analysis of composite shear walls (CSWs) with a gap between reinforced concrete wall and steel frame is investigated under cyclic loading by the use of the finite element method (FEM) software ABAQUS. For the purpose of the verification, an experimental test is modelled and comparison of its obtained result with that of the experimental test demonstrates an inconsiderable difference between them; therefore, the reasonable accuracy of the modelling is revealed. Then, effects of different parameters on the behaviour of the CSWs are examined. Gap size between reinforced concrete wall and steel frame, reinforcement percentage, steel sections of beams and columns, and existence of reinforced concrete wall are considered as parameters. It is concluded that change of the parameters affects the ultimate strength, ductility, and energy dissipation of the system. A steel shear wall (SSW) is also modelled and compared with the CSWs. Buckling of the walls is presented as well.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 1; 41-53
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Experimental and numerical investigations of laminated veneer lumber panels
    Badania eksperymentalne i numeryczne paneli z drewna klejonego warstwowo z fornirów
    Autorzy:
    Chybiński, Marcin
    Polus, Łukasz
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/1852333.pdf
    Data publikacji:
    2021
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    drewno warstwowo klejone
    fornir
    LVL
    metoda elementów skończonych
    wyrób drewniany
    konstrukcja drewniana
    konstrukcja zespolona
    kryterium Hashin’a
    laminated veneer lumber
    finite element analysis
    wood product
    timber structure
    composite structure
    Hashin damage model
    Opis:
    This paper presents a study of laminated veneer lumber panels subjected to bending. Laminated veneer lumber (LVL) is a sustainable building material manufactured by laminating 3-4-mm-thick wood veneers, using adhesives. The authors of this article studied the behaviour of type R laminated veneer lumber (LVL R), in which all veneers are glued together longitudinally - along the grain. Tensile, compressive and bending tests of LVL R were conducted. The short-term behaviour, load carrying-capacity, mode of failure and load-deflection of the LVL R panels were investigated. The authors observed failure modes at the collapse load, associated with the delamination and cracking of veneer layers in the tensile zone. What is more, two non-linear finite element models of the tested LVL R panel were developed and verified against the experimental results. In the 3D finite element model, LVL R was described as an elastic-perfectly plastic material. In the 2D finite element model, on the other hand, it was described as an orthotropic material and its failure was captured using the Hashin damage model. The comparison of the numerical and experimental analyses demonstrated that the adopted numerical models yielded the results similar to the experimental results.
    W pracy przedstawiono wyniki badań zginanych paneli wykonanych z drewna klejonego warstwowo z fornirów (LVL). Materiał zgodny z ideą zrównoważonego budownictwa powstaje przez połączenie 3–4 mm fornirów za pomocą kleju. Autorzy badali zachowanie drewna klejonego warstwowo z fornirów, w którym wszystkie forniry są sklejone wzdłużnie – wzdłuż włókien (LVL R). Wyznaczono wytrzymałość materiału LVL R na rozciąganie, ściskanie i zginanie. Określono zachowanie, nośność, formę zniszczenia paneli LVL R oraz zależność siła-przemieszczenie. Autorzy zaobserwowali formę zniszczenia paneli związaną z rozwarstwianiem warstw materiału oraz z pękaniem fornirów w rozciąganej strefie panelu. Przygotowano dwa modele numeryczne panelu LVL R i porównano ich zachowanie z laboratoryjną próbą zginania. W trójwymiarowym modelu numerycznym, zachowanie LVL R opisano za pomocą modelu sprężysto-idealnie plastycznego. W dwuwymiarowym modelu numerycznym materiał LVL R opisano, wykorzystując model ortotropowy a jego zniszczenie uwzględniono, biorąc po uwagę kryterium Hashin’a. Wyniki otrzymane z analiz numerycznych były zbliżone do rezultatów badań.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 3; 351-372
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Use of the finite element method in predicting vibrations of sandwich beams and plates resting on deformable foundations subjected to moving loads
    Zastosowanie MES do wyznaczania drgań belek i płyt na podłożach odkształcalnych pod obciążeniem ruchomym
    Autorzy:
    Zbiciak, A.
    Ataman, M.
    Szcześniak, W.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230243.pdf
    Data publikacji:
    2017
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    drganie
    belka kompozytowa
    płyta kompozytowa
    podłoże odkształcalne
    obciążenie punktowe
    obciążenie rozłożone równomiernie
    obciążenie ruchome
    metoda elementów skończonych
    MES
    vibration
    composite beam
    composite plate
    deformable foundation
    point load
    uniformly distributed load
    moving load
    finite element method
    FEM
    Opis:
    This paper presents the capabilities of ABAQUS finite-element program [1] in modelling sandwich beams and plates resting on deformable foundations. Specific systems of sandwich beams and plates separated by an elastic core layer were subjected to the action of point and distributed moving loads. A few theoretical examples are provided to present different techniques of modelling the foundations and the moving loads. The effects of the boundary conditions and of the foundation parameters on the deflections of the analysed structures are also presented.
    Ograniczeniem zastosowania metod analitycznych do rozwiązania zagadnień dynamicznych belek i płyt pod obciążeniami ruchomymi są przede wszystkim trudności w spełnieniu warunków brzegowych w belkach i płytach. Z tego też powodu w większości przypadków stosuje się metody przybliżone typu MES, MECZ, MEB, DQM oraz metodę różnic skończonych, w których łatwo jest zamodelować dowolne warunki brzegowe. Metody te pozwalają również na uwzględnienie różnorodności materiałów i elementów konstrukcyjnych. W niniejszej pracy przedstawiono możliwości wykorzystania programu metody elementów skończonych (MES) ABAQUS [1] do modelowania belek i płyt warstwowych spoczywających na odkształcalnych podłożach. Układy takie poddano działaniu ruchomych obciążeń, zarówno skupionych jak i rozłożonych. W kilku przykładach pokazano różne techniki modelowania podłoża i ruchomego obciążenia.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2017, 63, 4; 51-69
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Experimental and numerical analysis of compression thin-walled composite plates weakened by cut-outs
    Doświadczalno-numeryczna analiza ściskanej cienkościennej płyty kompozytowej osłabionej otworem
    Autorzy:
    Falkowicz, K.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/230307.pdf
    Data publikacji:
    2017
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    konstrukcja cienkościenna
    obciążenie krytyczne
    analiza nieliniowa
    kompozyt
    badanie eksperymentalne
    MES
    metoda elementów skończonych
    analiza numeryczna
    płyta z wycięciem
    thin-walled structure
    buckling load
    nonlinear analysis
    composite
    experimental investigations
    FEM
    finite element method
    numerical analysis
    plate with cut-out
    Opis:
    Buckling and postbuckling response of thin-walled composite plates investigated experimentally and determinated analytically and numerically is compared. Real dimension specimens of composite plates weakened by cut-out subjected to uniform compression in laboratory buckling tests have been modelled in the finite element method and examined analytically based on P-w2 and P-w3 methods. All results were obtained during the experimental investigations and the numerical FEM analysis of a thin-walled composite plate made of a carbon-epoxy laminate with a symmetrical eight-layer arrangement of [90/-45/45/0]s. The instrument used for this purpose was a numerical ABAQUS® program.
    W pracy zajmowano się oryginalną koncepcją płytowego elementu cienkościennego z centralnym wycięciem, do zastosowania jako element sprężysty. Badania obejmowały liniową i nieliniową analizę numeryczną konstrukcji z wykorzystaniem metody elementów skończonych oraz eksperymentalną weryfikację obliczeń MES. Przedmiot badań stanowiła cienkościenna płyta z centralnym prostokątnym wycięciem, wykonana z kompozytu węglowo-epoksydowego. Struktura laminatu złożona była z 8 warstw o jednakowej grubości wynoszącej 0.131 [mm] w symetrycznym układzie warstw względem płaszczyzny środkowej pakietu. Badania prowadzono na płycie kompozytowej o konfiguracji warstw kompozytu [90/-45/45/0]s. Zakres pracy obejmował badania eksperymentalne na rzeczywistej konstrukcji oraz wykonanie symulacji numerycznej z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Analizowano stan krytyczny ściskanej osiowo cienkościennej płyty kompozytowej z centralnym prostokątnym wycięciem, podpartej przegubowo na obydwu końcach oraz rozwiązanie zagadnienia nieliniowej stateczności, w którym obliczenia prowadzono na modelach z zainicjowaną imperfekcją geometryczną odpowiadającą wyższej, giętno-skrętnej postaci wyboczenia konstrukcji.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2017, 63, 4; 161-172
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Improving the procedure of probabilistic load testing design of typical bridges based on structural response similarities
    Wzbogacenie procedury probabilistycznego projektowania próbnego obciążenia mostów typowych na podstawie cech wspólnych mechanicznej odpowiedzi konstrukcji
    Autorzy:
    Owerko, P.
    Winkelmann, K.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/1849805.pdf
    Data publikacji:
    2020
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    obciążenie próbne
    most
    imperfekcja
    niepewność
    analiza wrażliwości
    analiza probabilistyczna
    metoda powierzchni odpowiedzi
    symulacja Monte Carlo
    metoda elementów skończonych
    MES
    projektowanie eksperymentu
    bridge
    in-situ test
    load testing
    imperfection
    uncertainty
    sensitivity analysis
    probability analysis
    response surface method
    Monte Carlo simulation
    finite element model
    FEM
    experiment design
    Opis:
    This paper concerns load testing of typical bridge structures performed prior to operation. In-situ tests of a two-span post-tensioned bridge loaded with three vehicles of 38-ton mass each formed the input of this study. On the basis of the results of these measurements an advanced FEM model of the structure was developed for which the sensitivity analysis was performed for chosen uncertainty sources. Three uncorrelated random variables representing material uncertainties, imperfections of positioning and total mass of loading vehicles were indicated. Afterwards, two alternative FE models were created based on a fully parametrised geometry of the bridge, differing by a chosen global parameter – the skew angle of the structure. All three solid models were subjected to probabilistic analyses with the use of second-order Response Surface Method in order to define the features of structural response of the models. It was observed that both the ranges of expected deflections and their corresponding mean values decreased with an increase of the skewness of the bridge models. Meanwhile, the coefficient of variation and relative difference between the mean value and boundary quantiles of the ranges remain insensitive to the changes in the skew angle. Owing to this, a procedure was formulated to simplify the process of load testing design of typical bridges differing by a chosen global parameter. The procedure allows - if certain conditions are fulfilled - to perform probabilistic calculations only once and use the indicated probabilistic parameters in the design of other bridges for which calculations can be performed deterministically.
    Pracę otwiera przegląd najnowszej literatury fachowej o zasięgu międzynarodowym, dotyczącej próbnych obciążeń obiektów mostowych. W licznych publikacjach badawczych jednoznacznie stwierdzono, iż zasadne jest, by często stosowane w tym zakresie metody deterministyczne uzupełniać lub zastępować analizami probabilistycznymi. Niniejsza praca stanowi zatem rozwinięcie dotychczasowych osiągnięć i spostrzeżeń. Przedmiotem pracy jest analiza możliwości zwiększenia efektywności procesu przygotowania probabilistycznych projektów próbnych obciążeń typowych konstrukcji mostowych, różniących się wybranym parametrem geometrycznym (w tym przypadku – kątem ukosu konstrukcji „α”) przed ich dopuszczeniem do eksploatacji w zakresie pomiarów statycznych. Punktem wyjściowym przedstawionej analizy jest próbne obciążenie in-situ typowego, drogowego mostu sprężonego. Jednym z podstawowych kryteriów dopuszczenia obiektu mostowego do użytkowania w niektórych krajach, jest wykazanie, iż ugięcia dźwigarów głównych obiektu mostowego wywołane statycznym obciążeniem próbnym są mniejsze niż te określone teoretycznie w modelu MES obiektu. W pierwszej kolejności zatem, wyniki pochodzące z rzeczywistych badań próbnego obciążenia zostały zestawione z ich teoretycznymi odpowiednikami, pochodzącymi z prostego modelu rusztowego mostu. Ten przykład ogranicza się do analizy maksymalnych ugięć jednego z dźwigarów głównych obiektu. Wykazano, iż ugięcia z pomiarów in-situ (pomierzone przemieszczenia zostały odpowiednio przeliczone na ugięcia, aby uwzględnić wpływ osiadania podpór i zgniotów łożysk) były mniejsze niż te określone teoretycznie. Nie było zatem podstaw do niedopuszczenia mostu do użytkowania ze względu na niespełnienie kryterium ugięć. Jednakże, w rezultacie analizy wykazano, iż wyniki odpowiedzi konstrukcji z prostego modelu deterministycznego różniły się znacznie od wyników pomiarów. W związku z tym, w celu opracowania procedury zwiększenia efektywności procesu przygotowywania probabilistycznych projektów próbnych obciążeń obiektów typowych, do dalszych analiz porównawczych i probabilistycznych wygenerowany został znacząco bardziej zaawansowany model bryłowy MES.
    Źródło:
    Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 4; 325-342
    1230-2945
    Pojawia się w:
    Archives of Civil Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
      Wyświetlanie 1-42 z 42

      Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies