Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Deformation behaviour of high-manganese steel with addition of niobium under quasi-static tensile loading

Jabłońska Magdalena Barbara, Jasiak Katarzyna, Kowalczyk Karolina, Bednarczyk Iwona, Skwarski Mateusz, Tkocz Marek, Gronostajski Zbigniew

Materials Science Poland

|

2022

|

Vol. 40, No. 3

1--11

EN

In this paper, the heat generated during deformation under the static testing of high-manganese TWIP steel with addition of niobium was determined. The research combined the interaction of heat generated during deformation, mechanical properties, hardness and microstructure. Temperature and strain were measured simultaneously using infrared (IR) thermography and digital image correlation (DIC) method. The average temperature measured at the necked region equals 42°C at the strain rate of 0.001 s−1 and exceeds 100°C at 0.5 s−1. Therefore at large strains, a reduction in stress was observed. The course of the hardness change coincides very well with the strain changes, however, at the strain rate of 0.5 s−1 near to the necking area the hardness equals to 360 HV2, whereas at the lower strain rates it equals to 370 HV2. These changes are connected mainly with increase in temperature to >100°C

2

Możliwości wykorzystania cyfrowej korelacji obrazu do badań w budownictwie drogowym

Ciołczyk Adrian, Walotek Konrad, Bzówka Joanna

Drogownictwo

|

2022

|

nr 6

173--178

PL

W artykule zaprezentowano przegląd możliwości badawczych w budownictwie drogowym z wykorzystaniem metody cyfrowej korelacji obrazu (DIC). Przedstawiono możliwości przeprowadzania badań laboratoryjnych na próbkach materiałów drogowych, jak i badania polowe na wykonanych nawierzchniach drogowych. Opisano możliwość badania nawierzchni asfaltowych, jak również nawierzchni z płyt granitowych/betonowych.

EN

The paper presents an overview of the possibilities using the digital image correlation (DIC) method in road engineering. The possibilities of conducting laboratory tests for road materials samples as well as field tests performed on road surfaces are presented. The possibilities of testing asphalt surfaces and the surfaces made of granite or concrete slabs are also described.

3

Evaluation of a low-cost approach to 2-D digital image correlation vs. a commercial stereo-DIC system in Brazilian testing of soil specimens

Arza-García M., Núňez-Temes C., Lorenzana J. A., Ortiz-Sanz J., Castro A., Portela-Barral M., Gil-Docampo M., Bastos G.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no 1

art. no. e4, 2022

EN

Due to their cost, high-end commercial 3D-DIC (digital image correlation) systems are still inaccessible for many laboratories or small factories interested in lab testing materials. These professional systems can provide reliable and rapid full-field measurements that are essential in some laboratory tests with high-strain rate events or high dynamic loading. However, in many stress-controlled experiments, such as the Brazilian tensile strength (BTS) test of compacted soils, samples are usually large and fail within a timeframe of several minutes. In those cases, alternative low-cost methods could be successfully used instead of commercial systems. This paper proposes a methodology to apply 2D-DIC techniques using consumer-grade cameras and the open-source image processing software DICe (Sandia National Lab) for monitoring the standardized BTS test. Unlike most previous studies that theoretically estimate systematic errors or use local measures from strain gauges for accuracy assessment, we propose a contrast methodology with independent full-field measures. The displacement fields obtained with the low-cost system are benchmarked with the professional stereo-DIC system Aramis-3D (GOM GmbH) in four BTS experiments using compacted soil specimens. Both approaches proved to be valid tools for obtaining full-field measurements and showing the sequence of crack initiation, propagation and termination in the BTS, constituting reliable alternatives to traditional strain gauges. Mean deviations obtained between the low-cost 2D-DIC approach and Aramis-3D in measuring in-plane components were 0.08 mm in the perpendicular direction of loading (ΔX) and 0.06 mm in the loading direction (ΔY). The proposed low-cost approach implies considerable savings compared to commercial systems.

4

Experimental and computational approaches to the evaluation of double corrugated arch structures. A review of the latest advancements

Piekarczuk Artur, Więch Przemysław, Kuczyński Krzysztof, Walentyński Ryszard

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 2

7--35

EN

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.

PL

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.

5

Investigation of the correlation between crack propagation process and the peak strength for the specimen containing a single pre-existing flaw made of rock-like material

Yang Hengtao, Lin Hang, Wang Yixian, Cao Rihong, Li Jiangteng, Zhao Yanlin

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 2

458--478

EN

This paper investigated the relationship between the strength of fractured rock and the crack propagation process. A series of uniaxial compression tests were carried out on the rock-like material specimens with single pre-fabricated flaw. Moreover, DIC (digital image correlation) technology was utilized to monitor and analyze the failure process of specimens. The initiation of each crack was defined as a key event, and the relationship between several key events and the axial load of the specimen during the crack propagation was quantitatively analyzed. The time-sequence analysis of crack propagation was also conducted by selecting benchmark points on the both sides of major cracks. It can be found that only the wing crack propagation occurs and there is no obvious shear crack before the peak strength. When the first secondary crack initiated, the specimen reached its peak strength and the wing crack just reached its critical length. Beyond the peak strength, secondary cracks initiated and coalesced rapidly, which leads to the sudden failure of fractured rock. Therefore, the peak strength of the specimen can be assessed by taking the critical length of the steadily propagating wing crack as the condition which determines whether the specimen reaches the peak strength. Furthermore, the discrete element numerical simulation was also implemented to confirm the experimental results.

6

An Influence of Geometrical Parameters of the Lock of the Blade-Disc Joint on Stress in the FEA and DIC Methods

Kozakiewicz Adam, Grzejszczak Olga

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

Vol. 15, no 1

209--217

EN

In this paper, an assessment of strength properties of the existing blade-disc dovetail joint was presented, taking the parametric optimization of its geometry. A sensitivity of the analysis was carried out to determine the relationship between the selected geometric parameters and strength properties of the structure questioned. The results from experiments and computer simulations were compared. In addition, the fatigue life of the structure was analyzed for different materials and using the change of speed ranges and parameterization of geometry.

7

Walidacja korzystnej ilości popiołu lotnego w betonie z uwagi na odporność na pękanie za pomocą metody cyfrowej korelacji obrazu

Golewski Grzegorz Ludwik

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 10

36--39

PL

W artykule skoncentrowano się na analizie procesów pękania w betonie z popiołem lotnym (fly ash – FA) z uwzględnieniem drugiego modelu pękania i określono parametr KIIc. Głównym celem badań było potwierdzenie zbieżności i określenie zakresu rozbieżności pomiędzy wynikami KIIc uzyskanymi na prasie MTS 810 i z zastosowaniem cyfrowej korelacji obrazu (Digital Image Correlation – DIC). Analiza wyników badań wykazała wyraźną zbieżność między wartościami uzyskanymi z obu urządzeń pomiarowych. Ponadto wyniki badań potwierdzają zależności z wcześniejszych doświadczeń dotyczących odporności na pękanie betonu zawierającego FA, przeprowadzonych przy pierwszym modelu pękania.

EN

The article focuses on analyzing the fracture processes in fly ash (FA) concrete taking into account the second model of cracking and the KIIc parameter was determined. Two measuring devices were used in the studies. The main goal of the studies was to confirm the convergence and determine the discrepancy ranges, between the KIIc results obtained on the MTS 810 press and the use of the Digital Image Correlation (DIC). The analysis of the obtained test results showed clear convergences between the values obtained from both measuring devices. Furthermore, the presented test results also confirm the values of previous experiments on fracture toughness of concrete containing FA conducted at the first model of cracking.

8

Modular Test Stand for Fatigue Testing of Aeronautical Structures - Verification of Assumptions

Leski Andrzej, Wronicz Wojciech, Kowalczyk Piotr, Szmidt Michał, Klewicki Robert, Włodarczyk Karol, Uliński Grzegorz

Fatigue of Aircraft Structures

|

2020

|

Iss. 12

78--91

EN

The Modular Test Stand was developed and manufactured to decrease the cost of fatigue testing and reduce the time of its completion as well as to enable testing specimens under more complex load conditions. The stand consists of three connected sections, similar to a wing box, all being loaded in the same way. Thanks to that, several specimens can be tested simultaneously. This configuration requires that stress and strain distribution should be reasonably uniform, as assumed in the design stage. The structure can be loaded with bending or torsion. A whole section, selected structural node or a specimen mounted in the structure as well as a repair or a sensor can be a test object. Two stands, one for bending and one for torsion were prepared. This paper presents the verification of the assumed strain and stress distributions on the skin panels. The measurements were performed with the use of Digital Image Correlation (DIC) as well as strain gauges. DIC measurements were performed on one skin panel of the central section. Five strain gauge rosettes were installed on both panels of the one section. In addition, one rosette was applied to one skin panel in each of two other sections. Measurements were performed on the stand for torsion as well as on the stand for bending. The results of DIC analysis and strain gauge measurement during torsion show uniform shearing strain distributions on the panels. During bending, on the tensioned side, the strains obtained indicate quite uniform strain distributions. On the compressed side, local buckling of the skin panels results in high strain gradients. Strain levels obtained with the use of a DIC analysis and strain gauge measurements were similar. Moreover, horizontal displacements of markers in the spar axis during bending was determined based on a series of photographic. The deflection line obtained in this way has a shape similar to arc, which is characteristic of the constant bending moment. The stand was tested with torsional and bending loads in order to verify the design assumptions. The results of strain distributions on the skin panels with the use of DIC and strain gauges as well as the deflection line of the spar axis indicate that the Modular Test Stand performs as assumed and can be used for tests.

9

Analysis of precast lintels behaviour in walls confined by reinforced lightweight and ordinary concrete

Mazur Wojciech, Rybarczyk Tomasz

Budownictwo i Architektura

|

2020

|

Vol. 19, no 3

92--102

EN

This paper presents the test results of reinforced precast lintels made of autoclaved aerated concrete (AAC) used to cover window openings in walls made of AAC masonry units. Walls were confined with reinforced lightweight concrete. The two variants of wall confinement with different way of lintel support and the static diagram of a simply supported beam and a constrained beam were tested. Cracks and deformations of test models around window openings were recorded with the Aramis software for non-contact measurements of displacements. Failure of lintels caused the loss of load capacity of test models. Lintels were cracked in the same way, but the sequence of crack formation and their location were different. The test results were compared with the test made for similar walls confined with ordinary concrete. Additional tie-columns did not significantly affected the load capacity of the test models contrary to the walls confined with ordinary concrete.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań ścian skrępowanych zbrojonym betonem lekkim wykonanych z elementów murowych z autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK). Do przykrycia otworów okiennych zastosowano prefabrykowane zbrojone nadproża z ABK. Ściany skrępowano w dwóch wariantach zmieniając także sposób oparcia nadproży i schemat statyczny, belki swobodnie podpartej oraz belki utwierdzonej. Za pomocą systemu Aramis do bezdotykowego pomiaru przemieszczeń rejestrowano zarysowania oraz odkształcenia obszarów modeli badawczych wokół otworu okiennego. Zniszczenie nadproży spowodowało utratę nośności modeli badawczych Nadproża uległy zarysowaniu w analogiczny sposób, jednakże zmieniała się kolejność i lokalizacja poszczególnych rys. Wyniki badań porównano z wynikami uzyskanymi dla analogicznych ścian skrępowanych betonem zwykłym. Dodatkowe rdzenie żelbetowe nie wpłynęły w tak istotny sposób na nośność modeli badawczych jak to miało miejsce w przypadku ścina skrępowanych betonem zwykłym.

10

Zmiana odkształceń ścian z elementów murowych z ABK spowodowana oddziaływaniem żelbetowych elementów krępujących

Drobiec Łukasz, Jasiński Radosław, Rybarczyk Tomasz, Cygan Grzegorz, Mazur Wojciech

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 12

30--33

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów odkształceń ścian z elementów murowych z ABK w trakcie wykonywania żelbetowego skrępowania. Ściany w skali naturalnej o grubości 180 mm wzniesiono z bloczków nominalnej klasy gęstości 600, na systemowej zaprawie cienkowarstwowej, bez wypełniania zaprawą spoin czołowych. W trakcie procesu krępowania monitorowano odkształcenia ścian. Badania wykazały wpływ rodzaju zastosowanego betonu na przebieg procesu skurczu betonu oraz wartości odkształceń ścian.

EN

The article presents the results of measurements of AAC wall deformations during the process of their restraint with reinforced concrete cores and beam. Full scale walls thickness of 180 mm were made of 600 nominal density class blocks on a system thin-layer mortar, without filling the perpend joints. During the restraining process, wall deformations were monitored. Studies have shown the impact of the type of concrete used on the concrete shrinkage process and the wall strains.

11

Analiza zachowania prefabrykowanych nadproży z ABK w ścianach skrępowanych

Mazur Wojciech

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 8

53--55

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zbrojonych prefabrykowanych nadproży z autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK), obciążonych wraz z murem. Modele ścian wykonano w skali naturalnej w trzech wariantach: ściany nieskrępowanej; skrępowanej po obwodzie oraz skrępowanej obwodowo z dodatkowymi rdzeniami wzdłuż pionowych krawędzi otworu okiennego. Analizowano wpływ skrępowania na przebieg zarysowania i zniszczenia nadproży. Badania monitorowano za pomocą systemu Aramis do bezdotykowego pomiaru przemieszczeń (Cyfrowej Korelacji Obrazu - CKO), a wyniki analizowano za pomocą oprogramowania GOM Correlate.

EN

The paper presents results of experimental tests of reinforced precast lintels made of autoclaved aerated concrete (AAC) loaded with masonry wall. Three types of wall made in natural scale erected as: no confined wall, confined wall and confined wall with additional vertical reinforced concrete confining cores along vertical edges of window opening. Cracks’ propagation and destruction of lintels was analyzed. The tests were monitored by Aramis system for non-contact displacement measurement (Digital Image Correlation) and results were analyzed by GOM Correlate software.

12

Metoda DIC

Marcinczak Dorota

Builder

|

2019

|

R.23, nr 2

66--68

EN

The article presents tests of a reinforced concrete beam strengthened in a shear with PBO-FRCM composite materials. Measurement of the deformation of the composite was carried out using two methods - with strain gauges and the optical DIC method (Digital Image Correlation). The DIC method consists in taking a series of photographs of the tested object before and during loading. The surface of the tested element must have randomly spaced spots that are applied to the object before measurement. During the study, the cameras monitor the shifting of spots against each other, which in comparison to the reference image before loading gives information about strains and stresses of the tested element. Measurements of deformation of composite materials using strain gauges are difficult to clearly analyze, because the strain gauge is in a specific, limited place, which does not correspond to the work of the entire composite. In addition, the strain gauge tends to break at the place of crack. The article discusses this problem by presenting the results of deformation of PBO-FRCM composite meshes measured in two mentioned ways, their comparison and discussion of results.

13

Digital image correlation systems in the experimental investigations: capabilities and limitations

Krawczyk Ł., Gołdyn Michał, Urban Tadeusz

Archives of Civil Engineering

|

2019

|

Vol. 65, nr 1

171--180

EN

The aim of the paper is to present the possibilities and limitations of using the Digital Image Correlation systems. In order to assess the measurement inaccuracies the measuring volume 1250 × 1100 mm was analysed using two cameras with sensor resolution 6 megapixels. It was stated very good accuracy of the line segment length change. It causes that observation of crack widths can be considered as precisely. Some practical information concern how determine the compatibility between crack width measured traditionally and by using DIC are given. In the second part of the paper the results of the tests concerning capacity of interface between two concrete casting at the same time were presented. Use of the optical measurement system Aramis enables the analysis of the deformation, determination of failure mode of the tested specimens and limit displacement between edges of the interface.

PL

Celem artykułu jest przedstawienie możliwości i ograniczeń stosowania systemów cyfrowej korelacji obrazu (CKO). W celu oceny niedokładności pomiaru przeanalizowano pole pomiarowe o wymiarach 1250 x 1100 mm, wykorzystując dwa aparaty o rozdzielczości matryc 6 megapikseli. Stwierdzono bardzo dobrą dokladność wyznaczenia zmiany długości odcinka. Dzięki temu obserwację szerokości rys można uważać za dokładną. W artykule zawarto praktyczne informacje dotyczące tego, w jaki sposób prowadzić pomiar szerokości rozwarcia rys za pomocą CKO. W drugiej części artykułu przedstawiono wyniki badań dotyczących nośności styku elementów betonowanych w tym samym czasie. Zastosowanie optycznego układu pomiarowego Aramis umożliwiło analizę odkształcenia, określenie sposobu zniszczenia badanych próbek i granicznych przemieszczeń między krawędziami połączenia.

14

Zastosowanie systemu cyfrowej korelacji obrazu do badań krytycznego rozwarcia wierzchołka szczeliny w betonie zawierającym popiół lotny

Golewski G. L.

Materiały Budowlane

|

2018

|

nr 12

82--85

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na pękanie betonów z dodatkiem popiołów lotnych (Fly ash – FA), których celem było określenie wpływu dodatku FA na wartość nieliniowego parametru mechaniki pękania, tj. krytycznego rozwarcia wierzchołka szczeliny (CTODc). Badania przeprowadzono z wykorzystaniem dwóch urządzeń pomiarowych, tzn. prasy MTS 810 i systemu cyfrowej korelacji obrazu (DIC) z oprogramowaniem ARAMIS. Wartości parametrów mechaniki pękania obliczone na podstawie danych z systemu ARAMIS określają zachowanie się materiału konstrukcyjnego bezpośrednio w momencie inicjacji rysy pierwotnej. Przedstawione wyniki badań wskazują na przydatność metody DIC w tego typu eksperymentach, natomiast artykuł potwierdził duży potencjał techniki DIC w oznaczaniu odporności na kruche pękanie w betonie z dodatkiem FA.

EN

This paper presents results of fracture toughness tests of concrete modified with the addition of fly ash (FA). A nonlinear fracture mechanics parameter were analyzed in this studies, i.e. the critical crack tip opening displacement (CTODc). This factor were determined based on the results obtained from the MTS 810 press and the Digital Image Correlation system (DIC) with ARAMIS software. Based on the studies it was found that, the values of CTODc calculated on the basis of data from the ARAMIS system show the behaviour of the structural material directly at the moment of initiation of the initial crack. The presented research results show the usefulness of the DIC method in this type of experiments, whereas the article confirmed the high potential of DIC technique in determinations fracture toughness in concrete with FA additives.

15

Investigations of material behaviour under monotonic tension using a Digital Image Correlation system

Szymczak T.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2018

|

Vol. 56 nr 3

857—871

EN

The paper reports behaviour of engineering materials for different kinds of notches, i.e. having U, V shapes. Their variants with respect to dimensions are illustrated in static and fatigue tests. The influence of these types of geometrical imperfections on material fatigue is presented using variations of the Wöhler curve, number of cycles to failure and the fatigue notch factor. Results of experiments conducted by the use of the Digital Image Correlation system called 4M Aramis are illustrated. Courses of tensile characteristics of the 41Cr4 steel, obtained by means of both techniques: extensometer and DIC are compared. They indicated that the DIC technique can be a good tool for determination of mechanical properties. The equivalent strain full-field distributions on specimens tensioned with and without imperfections up to material fracture are presented. The influence of U and V notches on variations of tensile curves is shown.

16

Wpływ liczby punktów mocowania implantu rekonstrukcyjnego na wartość rejestrowanych przemieszczeń w modelu po częściowej resekcji żuchwy

Wybraniec A., Szust A.

Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences

|

2018

|

Vol. 6, no. 1

34--38

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzonych na modelach żuchwy człowieka, poddanej zmianie geometrii pierwotnej kości. Usunięto fragment kości, podobnie jak w przypadku leczenia zmian nowotworowych w tym obszarze. W wyniku zabiegu częściowej lub całkowitej marginektomii, miejsce zmienione chorobowo zaopatruje się implantem rekonstrukcyjnym. Implant taki pozwala na wzmocnienie lub/i przywrócenie ciągłości żuchwy. Implant ma za zadanie przejęcie obciążeń w rejonie miejsc chorobowo zmienionych, a także umożliwia pacjentowi normalne funkcjonowanie w czasie trwania leczenia onkologicznego, takiego jak radio- czy chemioterapia, a w dalszej kolejności rekonstrukcji. Dane uzyskano w oparciu o modele poliuretanowe kości żuchwy z wyciętą zmianą chorobową oraz kości zaopatrzonej implantem rekonstrukcyjnym z zastosowaniem zmiennej liczby punktów mocowań, jednak z zachowaniem standardów chirurgicznych. Zauważono wpływ liczby punktów mocowania na rejestrowaną wartość przemieszczenia implantu w poszczególnych płaszczyznach. Informacje o przemieszczeniach implantu w rozpatrywanych płaszczyznach są kluczowe bezpośrednio w praktyce klinicznej, jak i mogą mieć wpływ na trwałość zespolenia kość-implant.

EN

The article presents the results of experimental studies carried out on models of the human mandible, subjected to changes in the primary bone geometry. The bone fragment was removed, similar to the treatment of neoplastic lesions in this area. As a result of a partial or complete marginalectomy, the diseased place is provided with a reconstructive implant. This implant allows you to strengthen and / or restore the continuity of the mandible. The implant is intended to take over the loads in the area of diseased areas. It also enables the patient to function normally during oncological treatment, such as radio and chemotherapy, followed by reconstruction. The data were obtained based on polyurethane models of the mandible bone with excision of lesions and bones provided with a reconstructive implant with the use of a variable number of fixation points, but with the observance of surgical standards. The influence of the number of attachment points on the recorded implant displacement value in individual planes was noted. Information on implant displacements in the analyzed planes is crucial directly in clinical practice as well as may affect the durability of boneimplant anastomosis.

17

Mechanical components dynamic characterization using thermoelastic stress analysis and digital image correlation

Marsili R., Rossi G.

Diagnostyka

|

2018

|

Vol. 19, No. 1

3--9

EN

In this work the possibility to characterize mechanical components combining thermoelastic measurement technique (TSA) and digital image correlation (DIC) is studied. The combination of these two different methodologies allows to analyze thermo-mechanical characteristics of materials such as plastic and rubber, which are difficult to study with the only thermoelastic methodology. The digital image correlation allows to determinate the first invariant of deformation ε1, using a differential thermocamera. Lack of adiabatic conditions, essential for methodology use, makes analysis not simple. Digital image correlation allows to obtain the same information by correlating digital images acquired during static or dynamic deformationof an object, but with limitations linked to acquisition system. An accurate analysis is dedicated to the study of first invariant of deformation related to Young’s module variation, performed by load cycles with variable amplitude and displacement. Comparative analysis between the two measurement methodologies has been performed on rubber samples loaded by dynamic compression.

18

DIC in validation of boundary conditions of numerical model of reinforced concrete beams under torsion

Turoń B., Ziaja D., Buda-Ożóg L., Miller B.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 4/II

31--48

EN

The paper presents the experimental research and numerical simulations of reinforced concrete beams under torsional load. In the experimental tests Digital Image Correlation System (DIC System) Q-450 were used. DIC is a non-contact full-field image analysis method, based on grey value digital images that can determine displacements and strains of an object under load. Numerical simulations of the investigated beams were performed by using the ATENA 3D – Studio program. Creation of numerical models of reinforced concrete elements under torsion was complicated due to difficulties in modelling of real boundary conditions of these elements. The experimental research using DIC can be extremely useful in creating correct numerical models of investigated elements. High accuracy and a wide spectrum of results obtained from experimental tests allow for the modification of the boundary conditions assumed in the numerical model, so that these conditions correspond to the real fixing of the element during the tests.

PL

Celem niniejszej pracy jest walidacja warunków zamocowania modeli numerycznych wspornikowych belek żelbetowych jednocześnie zginanych, ścinanych i skręcanych, na podstawie danych uzyskanych z badań doświadczalnych, przeprowadzonych za pomocą systemu cyfrowej korelacji obrazu. W badaniach doświadczalnych wykorzystano system cyfrowej korelacji obrazu Q-450 firmy Dantec Dynamics. Cyfrowa korelacja obrazu, często określana skrótem DIC (z ang. Digital Image Correlation), jest bezkontaktową metodą pomiarową. Pozwala ona na określenie przemieszczeń i odkształceń badanych obiektów, zarówno w przestrzeni dwuwymiarowej, jak i trójwymiarowej, na podstawie zdjęć wysokiej rozdzielczości, które zostały zarejestrowane podczas zmiany położenia lub kształtu badanego obiektu. Metoda ta opiera się na zaawansowanych systemach optyczno-elektronicznych, w skład których wchodzą kamery wysokiej rozdzielczości, jak również szybkie kamery pozwalające na rejestrację obrazów podczas zdarzeń szybkozmiennych [5-7, 11, 15, 18]. Wykorzystanie systemu DIC w badaniach doświadczalnych żelbetowych belek skręcanych pozwoliło na uzyskanie szeregu danych, które mogą służyć do walidacji modeli numerycznych badanych obiektów. System do pomiarów wizyjnych Q-450 umożliwił jednoczesny pomiar przemieszczeń ok. 2500 punktów znajdujących się na bocznej powierzchni belki. Zastosowanie w badaniach żelbetowych belek wspornikowych systemu DIC pozwoliło między innymi na określenie linii ugięcia belki oraz wartości odkształceń w każdej sekundzie badania, jak również obserwację rozwoju rys na badanej powierzchni belki w czasie badania, określenie przebiegu rys oraz pomiar kąta ich nachylenia w czasie, gdy rysy nie były jeszcze widoczne gołym okiem.

19

Modelowanie i badania własności mechanicznych płyt kompozytu o wzmocnieniu jednokierunkowym

Szymanek A., Parafiniak M., Gołoś K.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 12

1186--1189

PL

W artykule przedstawiono wyniki dotyczące homogenizacji własności materiału kompozytowego o osnowie polimerowej z żywicy epoksydowej i utwardzacza, ze wzmocnieniem z włókien szklanych w postaci tkaniny jednokierunkowej. Przedmiotem analizy są uśrednione stałe sprężystości warstwy ortotropowej – zastępczy moduł Younga i zastępcza liczba Poissona. Przedstawiono wyniki obliczeń analitycznych, wstępnych badań doświadczalnych oraz symulacji komputerowych. Badania zostały wykonane w ramach pracy dyplomowej magisterskiej na wydziale SiMR Politechniki Warszawskiej.

EN

In the paper, authors present results of homogenization of GFRP material properties with unidirectional reinforcement. The scope of analysis and experimental study have been averaged mechanical properties of composite: Young modulus and Poisson’s ratio in orthotropic layer. Analytical calculations, computer simulation and experimental results have been presented. The work is a part of master’s thesis, prepared on Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering, Warsaw University of Technology.

20

Zastosowanie stereoskopowego systemu pomiarowego do badań elementów i modeli konstrukcji

Głodkowska W., Domski J., Staszewski M., Lehmann M., Ziarkiewicz M.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 5

89--90

PL

Stereoskopowe systemy pomiarowe, bazujące na optycznej cyfrowej korelacji obrazu, są przeznaczone do bezdotykowych pomiarów przemieszczeń wybranych punktów lub powierzchni analizowanych elementów. Zmiana przemieszczeń realizowana jest najczęściej przez przyrost obciążenia zewnętrznego. W artykule przedstawiono przykłady wykorzystania systemu Aramis do analizy przemieszczeń, odkształceń oraz lokalizowania i obserwacji zarysowania wywołanego obciążeniem zewnętrznym. Zaprezentowane wyniki badań stanowią fragmenty różnych programów badawczych realizowanych w Katedrze Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu Politechniki Koszalińskiej.

EN

Stereoscopic measurement systems, based on optical digital image correlation, are designed for measuring displacement of chosen points or surfaces of analysed element in a contactless way. Change in displacements is often realised by applying of external load. The article presents an example of Aramis system application to displacement and strain analysis, as well as to locating and tracking of cracks caused by external loads. Presented test results are parts of research programs conducted in Department of Concrete Structures and Concrete Technology at Koszalin University of Technology.