Local homogenization in modeling of heterogeneous materials

• Autorzy: Klimczak M. , Cecot W.

Warianty tytułu

PL

Homogenizacja lokalna w modelowaniu materiałów niejednorodnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the concept of local homogenization method that can be applied to modeling of various heterogeneous materials. Our ultimate goal is to apply it to modeling of asphalt pavement structures and this paper focuses mainly on verification of accuracy and reliability of the method. After a brief characteristic of asphalt properties, the idea of computer homogenization is described. Especially ,the local homogenization is presented in details. Several computational examples (1D and 2D) solved by local homogenization are presented. They are compared with solutions obtained either in analytical way or using directly FEM approach with "full" consideration of heterogeneities in microscale. A few prospective applications of the presented method in context of asphalt pavement structures are depicted.

PL

Artykuł przedstawia koncepcję metody homogenizacji lokalnej, która może być wykorzystana do modelowania różnych materiałów niejednorodnych. Naszym celem jest zastosowanie jej do modelowania konstrukcji nawierzchni asfaltowych, ten artykuł dotyczy głównie sprawdzenia dokładności i wiarygodności metody. Po krótkiej charakterystyce warstw asfaltowych opisano ideę homogenizacji komputerowej. Przedstawiono szczegółowo zwłaszcza homogenizację lokalną. Zaprezentowano kilka przykładów obliczeniowych (1D i 2D) rozwiązanych z wykorzystaniem homogenizacji lokalnej. Wyniki porównano z rozwiązaniami otrzymanymi w sposób analityczny lub poprzez bezpośrednie wykorzystanie MES (z pełnym uwzględnieniem niejednorodności w mikroskali). Przedstawiono kilka perspektywicznych zastosowań prezentowanej metody w kontekście konstrukcji nawierzchni asfaltowych.

Słowa kluczowe

EN

heterogeneous media; modeling of asphalt pavement structures; numerical homogenization

PL

homogenizacja numeryczna; modelowanie konstrukcji nawierzchni asfaltowych; ośrodki niejednorodne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Budownictwo
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 108, z. 1-B
• Strony: 87--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.,Tab., wz., wykr.,

Twórcy

autor

Klimczak M.

autor

Cecot W.

• Instytut Technologii Informatycznych w Inżynierii Lądowej, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Dessouki S., Multiscale approach for modeling hot mix asphalt, the dissertation, Texas A&M University, College Station 2005.
• [2] Kouznetsova V., Computational homogenization for the multi-scale analysis of multi-phase materials, the dissertation, TU/e 2002.
• [3] Jhurani C.K., Multiscale Modeling Using Goal-oriented Adaptivity and Numerical Homogenization, the dissertation, The University of Texas at Austin 2009.
• [4] Jhurani C.K., Demkowicz L., ICES Reports 09-34÷09-36 (http://www.ices.utexas.edu/research/reports/), The University of Texas at Austin 2009.
• [5] Strzelecki T., Mechanika ośrodków niejednorodnych. Teoria homogenizacji, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 1996.