Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Analiza elementów konstrukcyjnych wykonanych ze spienionych metali
100%
2
100%
PL
W publikacji przedstawiono podstawowe informacje dotyczące właściwości spienionych metali. Zwrócono uwagę na możliwość wykorzystania tego typu materiałów do pochłaniania energii mechanicznej. Dodatkowo został pokazany przykład analizy konstrukcji żelbetowej obciążonej falą uderzeniową, rozpatrywany w dwóch sytuacjach, z zastosowaniem Metody Elementów Skończonych. Raz jako konstrukcji zabezpieczonej płytami warstwowymi z rdzeniem w postaci pianki metalowej i drugi raz jako konstrukcji niezabezpieczonej. Wskazano, jakie są różnice, korzyści w sytuacji zastosowania zabezpieczenia z użyciem spienionego metalu.
EN
In the study the general information concerning the characteristics of metallic foams are presented. Possible application of such materials as energy absorbers has been discussed. Additionally, the numerical example of concrete structure under blast load was studied in two cases, both using Finite Element Method. In first case the structure was protected by means of sandwich plates with metallic foam core. Second case concerns unprotected structures. Main benefits associated with application of metallic foams as protective layers have been presented.
PL
Specyficzne właściwości mechaniczne spienionych metali stwarzają możliwość zastosowania elementów wykonanych z materiałów tego typu jako zabezpieczeń konstrukcji nośnych, pochłaniających energię obciążeń udarowych. W pracy zwrócono uwagę na właściwości spienionych metali, możliwości zastosowań oraz konieczność stosowania odpowiednich modeli materiałowych w przypadku numerycznej analizy konstrukcji. Zaprezentowano również przykład analizy numerycznej ilustrującej skutek jaki można osiągnąć, stosując zabezpieczenie konstrukcji żelbetowej w postaci trójwarstwowej aluminiowej płyty o spienionym wypełnieniu. W analizie przewidziane były dwa przypadki obciążenia konstrukcji, w postaci oddziaływania powybuchowej fali uderzeniowej oraz uderzenia przez mały pojazd. Zadanie zostało rozwiązane przy pomocy Metody Elementów Skończonych, poprzez bezpośrednie jawne całkowanie równań ruchu. W obu przypadkach obciążenia uzyskano korzystniejszy rozkład końcowych uszkodzeń materiałowych konstrukcji w porównaniu z odpowiedzią konstrukcji bez zabezpieczenia. Wyniki przeprowadzonej analizy potwierdzają korzystny udział zabezpieczeń ze spienionych metali w pochłanianiu energii obciążeń udarowych.
EN
Particular mechanical characteristics of metallic foams enable the use of elements made of such materials as the protections of load carrying structures absorbing the energy of impulsive loads. In this study special attention was focused on the characteristics of metallic foams, the possibility of their application and the necessity to apply adequate material models for numerical analyses purposes. An example of numerical analysis was also presented in order to describe the results of reinforced structure protection realized as a three-layer aluminum plate filled with metallic foam. Two load cases were analyzed: an impulsive load produced by an explosion and an impact by a small vehicle. The problem was solved by FEM by direct integration of a system of equations of motion. In both load cases the results (i.e. the distribution of damages) were more advantageous for structures with protection. The results of performed analyses confirm the positive effect of the application of protections realized with metallic foams to absorb the energy of impulsive loads.
PL
W publikacji przedstawiono sprawdzenie za pomocą analizy numerycznej, jaki wpływ na odporność konstrukcji żelbetowej ma użycie betonu wyższej klasy oraz zastosowanie osłony pochłaniającej część energii fali uderzeniowej. Analiza nawiązuje do znanego z literatury eksperymentu, dotyczącego płyt żelbetowych narażonych na działanie niekontaktowego wybuchu. Płyty różniły się między sobą klasą betonu oraz brakiem lub zastosowaniem dodatkowej osłony pochłaniającej część fali uderzeniowej. Problem rozwiązano Metodą Elementów Skończonych (MES). W poszczególnych wariantach analizy uwzględniono przestrzenny model płyt, nieliniowości geometryczne, sprężysto-plastyczny model betonu ze zniszczeniem, współpracę betonu ze zbrojeniem, warunki brzegowe, opcjonalne występowanie osłon o różnych rozmiarach oraz dynamiczne wymuszenie w postaci ciśnienia fali uderzeniowej. Równania ruchu całkowano metodą różnic centralnych, a narzędziem obliczeniowym był program ABAQUS. Uzyskane po przeprowadzonej serii obliczeń rezultaty dostarczają pewnej wiedzy na temat możliwości podniesienia odporności konstrukcji na działanie wybuchu. W analizie wyników zwrócono uwagę na rozkład stref uszkodzeń konstrukcji, przemieszczenia oraz poziom energii pochłoniętej przez analizowaną konstrukcję i opcjonalnie występującą osłonę.
EN
This paper deals with checking through the numerical analysis what influence on reinforced concrete resistance has concrete of higher class and application of a shield absorbing portion of a shock wave. The analysis refers to an experiment known from literature regarding reinforced concrete slabs exposed to open-air explosion. The slabs differed in concrete class and lack, or use, of an extra shield absorbing portion of the shock wave. The problem was solved by application of the Finite Elements Method. The slab spatial model, geometric nonlinearity, concrete damaged plasticity model, concrete interaction with the reinforcement, boundary conditions, optional application of variable dimension shields and dynamic loading in form of the shock wave pressure were considered in particular analysis variants. The motion equations were being integrated by application of the central-difference method and the calculation tool applied was there ABAQUS software. The results obtained from a series of calculations performed provide some knowledge on a possibility to increase resistance of a structure to blast. Attention was focused, during results analysis, on distribution of the structure damage zones, displacements and level of energy absorbed by the analysed structure and optional shield.
PL
Omówiono modele sprężysto-lepkoplastyczne Cowpera-Symondsa i Johnsona--Cooka, stosowane do modelowania właściwości metali obciążonych w sposób nagły. Zaproponowano pewne modyfikacje modelu Johnsona-Cooka, ułatwiające implementację oraz poprawiające predykcję modelu w szerokim zakresie prędkości odkształceń plastycznych. Modele te zastosowano do analizy odpowiedzi dynamicznej płyt obciążonych impulsowo. Wyniki symulacji numerycznych porównano z wynikami doświadczalnymi.
EN
The elasto-viscoplastic models of the Cowper-Symonds and Johnson-Cook used in practice to model the properties of metals subjected to impulsive loading are discussed. Some modifications to the Johnson-Cook model are proposed to facilitate the implementation and more closely match observed metal behaviour at wide range of strain rates. The models are used to determine the dynamic response of plates subjected to impulsive loading. The numerical results are compared to the experimental ones.
EN
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.
PL
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.
7
Content available remote Propagacja zniszczenia w konstrukcji obciążonej wybuchem
63%
PL
Niniejsza praca przedstawia wyniki kontynuacji prac autorów nad zastosowaniem nieliniowego sprężysto-plastycznego modelu materiałowego betonu ze zniszczeniem do analizy zagadnień propagacji zniszczenia w konstrukcjach żelbetowych obciążonych wybuchem. Celem pracy jest określenie mechanizmu zniszczenia konstrukcji płytowej wykonanej z betonu zbrojonego, poddanej działaniu wybuchu o dużej intensywności, zainicjowanego w pewnej odległości od powierzchni konstrukcji. Całość analizy została wykonana przy zastosowaniu systemu obliczeniowego Abaqus, z zaimplementowanym własnym modelem materiałowym. Ze względu na dostępność wyników eksperymentalnych wybranej konstrukcji w literaturze, przeprowadzono porównanie uzyskanych wyników analizy numerycznej z analogicznymi rezultatami badań eksperymentalnych. Pozwoliło to na sformułowanie odpowiednich wniosków końcowych.
EN
The main purpose of this work was the application of a nonlinear elasto-plastic material model with damage for concrete in the analysis of damages propagation in structures subjected to a blast load. The damage mechanism for the reinforced plate was analyzed in detail using the nonlinear FEM computer code Abaqus with an implemented material subroutine. Owing to the availability of experimental results for this example in the literature it was possible to compare the results of numerical analyses with relevant experimental data. This allowed the formulation of some remarks and final conclusions.
PL
W publikacji zwrócono uwagę na możliwości Metody Elementów Skończonych (MES) w nieliniowej analizie statycznej konstrukcji cięgnowych oraz problemy pojawiające się w trakcie obliczeń. Zawarto informacje pomocne w modelowaniu i rozwiązywaniu tego typu zadań przy pomocy oprogramowania ABAQUS. Porównano rezultaty numeryczne uzyskiwane za pomocą MES z dostępnymi w literaturze wynikami ścisłych i przybliżonych obliczeń analitycznych. Przeliczeniu podlegały przykłady dotyczące analizy pojedynczych cięgien o różnych wartościach zwisu, różnych wartościach kąta nachylenia cięciwy oraz różnych sposobach obciążenia. Analizowano także przykład konstrukcji złożonej, w obliczeniach której pojawiły się wymienione wcześniej cechy oraz dodatkowo uwzględniono współpracę wielu cięgien z elementami typowej konstrukcji prętowej. Rozwiązując zadania Metodą Elementów Skończonych, zastosowano podstawowe rodzaje elementów, liniowosprężysty opis materiałowy, różnego typu obciążenia statyczne, uwzględniono również zwis oraz sprężanie cięgien, nieliniowości geometryczne oraz współpracę cięgien z innymi elementami konstrukcyjnymi. Zwrócono uwagę na zgodności oraz różnice wyników obliczeń MES i obliczeń analitycznych, dotyczące rozkładu przemieszczeń oraz sił przekrojowych, uzyskiwane w podstawowych oraz złożonych przykładach analiz.
EN
The Finite Elements Method allows for comprehensive structural analysis, however, in the case of cable structures its potential is not fully used due to problems in arriving at convergence of solutions and pertaining to compatibility of FEM and analytical calculation results. In this paper, numerical results, originating from the Finite Elements Method with the analytical calculation results, in terms of nonlinear structural analysis, were compared and conclusions that can be useful in numerical handling of such type problems were formulated. Examples pertaining to the analysis of single cables of variable slack values, bowstring inclination angle and loading methods were being calculated. Also an example of a complex structure in calculation of which the previously mentioned features appeared was analysed; furthermore, cooperation between many cables with traditional rod structure elements was considered. Solving the problems through application of the Finite Elements Method, primary types of finite elements, linear elastic relationship, various static loads as well as slack and cable prestressing, geometric nonlinearity, cooperation between cable elements and other structural elements and also typical incremental methods used in static analysis, were applied. The calculation tool used here was ABAQUS software. In the summary, attention was focused on conformities and differences in FEM and analytical calculation results regarding distribution of the displacements and cross-sectional forces obtained in the basic and complex examples of analyses.
9
Content available remote Material modelling for structures subjected to impulsive loading
51%
EN
The main results of numerical analyses of a possible design configuration of a submerged structure subjected to impulsive loading due to explosion, performed for various material models assumed for a plain concrete are presented and discussed. Three different models were considered - the modified Drucker-Prager plasticity model, brittle cracking model and the elastoplastic model with damage. The present study suggests problems and possible solutions to be applied into numerical analysis of such structures by means of available finite element computer codes.
PL
Przedmiotem monografii jest analiza doświadczalna oraz numeryczna próbek oraz elementów wykonanych z kompozytu fibrobetonowego z udziałem kruszywa odpadowego (sortowany gruz ceglany). Badania doświadczalne oraz symulacje numeryczne przeprowadzone zostały w ramach grantu Narodowego Centrum Nauki pt. “Impact resistant concrete elements with nonconventional reinforcement” (2011/01/B/ST8/06579) i dotyczyły one badania własności wytrzymałościowych materiału oraz powstawiania oraz rozwoju zniszczeń w płytach z fibrobetonu obciążonych udarowo. Monografia składa się z sześciu rozdziałów, uzupełnionych o odpowiednią bibliografię. Rozdział pierwszy (Introduction) dotyczy sformułowania problemu będącego przedmiotem pracy. Uzasadniono w nim potrzebę wprowadzenia do wytwarzania elementów betonowych materiałów odpadowych, zastępujących tradycyjne kruszywo mineralne, motywując to zmniejszaniem się zasobów tych kruszyw, zwiększaniem kosztów transportu oraz względami związanymi z ochroną środowiska i krajobrazu. Wprowadzenie zbrojenia rozproszonego w postaci włókien stalowych umożliwia zdaniem autorów monografii uzyskanie materiału odpornego na obciążenia nagłe (uderzenia, wybuchy), zdolnego do przenoszenia naprężeń rozciągających powstających podczas propagacji fali w materiale. Rozdział drugi (Used materials and research programme) poświęcony jest opisowi zastosowanych w badaniach materiałów oraz założonemu programowi badań dotyczących wyznaczania podstawowych parametrów charakteryzujących materiały.W rozdziale trzecim (Mechanical properties) podano opis i rezultaty wykonanych badań podstawowych charakterystyk materiałowych fibrobetonu z udziałem kruszywa odpadowego. Rozdział czwarty (Material models for concrete under impulsive load) zawiera przegląd konstytutywnych modeli materiałowych stosowanych w analizie numerycznej ustrojów betonowych poddanych obciążeniom o charakterze nagłym (impulsowym). Skupiono się na modelach zawierających kryteria powstawiania i rozwoju zniszczeń w materiale, oraz kryterium całkowitego zniszczenia (tj. utraty możliwości przenoszenia obciążeń). Impact resistant concrete elements with nonconventional reinforcement 91 Rozdział piąty (Impact resistance of circular plates – experimental and numerical study) stanowi opis zasadniczej części badań objętych projektem, tj. testom eksperymentalnym I symulacjom numerycznym odpowiedzi dynamicznej kołowych płyt o średnicy 1,0 m i grubości 0,10 m, wykonanych z fibrobetonu z udziałem kruszywa odpadowego i obciążonych swobodnym spadkiem ciężaru 40 kg z wysokości 1,0 m. Wykonano w sumie 70 płyt w 10 wariantach różniących się rodzajem włókien oraz stopniem zbrojenia. Zbadano zależność intensywności rozwoju zniszczeń w poszczególnych płytach od ilości uderzeń, starając się doprowadzić badania do momentu całkowitej utraty nośności płyty. Na podstawie przeprowadzonych badań eksperymentalnych wykonano symulacje numeryczne przy zastosowaniu metody elementów skończonych, wykorzystując opracowany algorytm generacji losowego rozkładu włókien w objętości elementu betonowego. Analizy wykonano w środowisku systemu elementów skończonych ABAQUS/Explicit, stosując nieliniowy sprężystoplastyczny model materiałowy ze zniszczeniem dla opisu własności betonu. Wyniki symulacji numerycznych są zgodne z rezultatami uzyskanymi na drodze eksperymentalnej. Rozdział szósty (Conclusions and final remarks) zawiera krótkie podsumowanie uzyskanych rezultatów oraz uwagi dotyczące samego analizowanego zagadnienia. Monografia uzupełniona jest o krótkie notki biograficzne autorów.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.