BazTech - Yadda

1

Znaczenie efektywnych wartości parametrów gruntu w określaniu nośności podłoża spoistego

Wilk K.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 2

57--64

PL

W pracy zaprezentowane zostały analizy wpływu wzrostu ciśnienia wody w porach gruntu (podczas wyznaczania parametrów wytrzymałościowych) na nośność podłoża spoistego określaną w oparciu o metodykę podaną w normie PN-EN-1997-1 [1]. Parametry służące określaniu wytrzymałości gruntu mogą być wyznaczane poprzez bezpośrednie badania (w aparacie trójosiowego ściskania) lub metodami pośrednimi. Wykorzystywane w poprzednim normatywie PN-81/B-03020 [2] korelacje parametrów fizycznych i wytrzymałościowych odnoszą się do parametrów całkowitych – nie uwzględniając w jakiej części obciążenia przenoszone są przez wzrost ciśnienia wody w porach gruntu, a w jakiej przez szkielet gruntowy. Problem skuteczności rozpraszania nadmiernego ciśnienia wody w porach gruntu podczas obciążenia dotyczy zwłaszcza gruntów o drobnym uziarnieniu – gruntów spoistych. Brak jest zdefiniowanych zależności, które można wykorzystać przy pośrednim określaniu parametrów takich gruntów celem wyznaczenia nośności podłoża spoistego wg PN-EN-1997-1.

EN

The paper presents the analysis of the bearing capacity of cohesive soils, which was calculated based on the PN-EN-1997-1 methodology. This computations take into account the effect of pore water pressure on the soil strength parameters. The parameters for calculating the strength of the soil can be determined by direct tests (triaxial apparatus) or by indirect methods. Used in the previous norm PN-81/B-03020 correlations of physical parameters and strength parameters relate to the total stress. They do not include, what part of the stress is carried by an increase the pore water pressure, and what part acts on the soil skeleton. The problem of dispersion efficiency of excessive the pore water pressure during load relates in particular the soils with the fine particle sizes - cohesive soils. There is no defined dependencies, which can be used in indirect determining the bearing capacity of cohesive substrate according to PN-EN-1997-1.

2

Wykorzystanie badań CPTu do wyznaczania parametrów gruntu w analizie stateczności skarp głębokich wykopów

Szajna W. S.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2010

|

nr 139 (19)

93-104

PL

W celu sprawdzenia stateczności skarp głębokich wykopów, konieczna jest znajomość efektywnych wartości parametrów mechanicznych podłoża. W pracy przedstawiono możliwości i ograniczenia związane ze stosowaniem badań CPTu do wyznaczania efektywnych wartości parametrów gruntów spoistych i małospoistych.

EN

The paper presents the problem of determination of soil parameters with the use of Cone Penetration Tests with pore pressure measurement (CPTu). To solve the cut slope stability problem, according to the Eurocode 7, it is required to estimate the values of effective parameters of the subsoil. The determination of these parameters by CPTu is a standard task for granular soil. The paper describes their determination for mixed soils and discusses the advantages and limitations of the used method.

3

Analiza możliwości poprawy parametrów efektywnych silnika bojowego wozu piechoty BWP-1

Dziubak T., Trawiński G.

Logistyka

|

2010

|

nr 2

PL

Przedstawiono propozycję modernizacji układu zasilania powietrzem silnika UTD-20, polegającą na zastąpieniu multicyklonu zespołem dwustopniowym, składającym się z odpylacza promieniowego i filtru przegrodowego (papierowego). Zaprezentowano opracowaną konstrukcję systemu filtracji oraz wybrane wyniki jego badań na stanowisku przepływowym. Omówiono wyniki porównawczych badań eksperymentalnych silnika z filtrem standardowym oraz silnika z drugim stopniem filtracji powietrza wlotowego (filtrem przegrodowym).

EN

A proposal of UTD-20 engine air supplying system modernization is presented. It consists in replacing the multicyclone by two-stage unit, consisting of a radial deduster and porous filter (paper filter). The elaborated construction of the filtration system and chosen results of its researches on a flow stand are presented. There are discussed the results of comparative experimental tests of the engine with a standard filter and the engine with the inlet air filtration second stage (porous filter).

4

Numeryczne określanie parametrów efektywnych transportu na podstawie cyfrowych obrazów mikrostruktury

Różański A., Łydżba D., Sobótka M.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2010

|

R. 34, z. 2

537-552

PL

W pracy przedstawia się numeryczną procedurę określania parametrów efektywnych transportu na podstawie cyfrowych obrazów mikrostruktur losowych. Pokazano, że wartości parametrów efektywnych można estymować jako wartości uśrednione po odpowiedniej liczbie próbek (losowych realizacji) pobranych z obszaru obrazu cyfrowego. Formułuje się warunek określający minimalny wymiar próbki, bazujący na pojęciu wariancji lokalnego udziału frakcyjnego. Wykazano, iż wariancja ta może być określana na podstawie znajomości funkcji prawdopodobieństwa dwupunktowego. Weryfikację warunku reprezentatywności przeprowadzono dla dwóch obrazów cyfrowych mikrostruktur losowych.

EN

In this work computationally efficient method of effective transport properties determination is proposed. The methodology is applied to digital images of random microstructures. It is shown that effective properties can be evaluated as mean values averaged over sufficient number of samples. The sample is assumed to be a finite-sized region which is a part of digital image. The condition regarding sample size, based on the variance of local volume fraction, is proposed. The variance is shown to be calculated on the basis of two-point probability function. Sample size criterion is verified for two different digital images of random microstructures.

5

Uwagi o wielkości reprezentatywnej elementarnej objętości dla losowych mikrostruktur komórkowych

Różański A., Łydżba D.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 1

507-518

PL

W tym artykule podjęto próbę zdefiniowania reprezentatywnej elementarnej objętości (REO) w bardziej szerokim zakresie, tj. poprzez definicję wielkości próbki wraz z liczbą koniecznych do wykonania realizacji. Analizowano losową mikrostrukturę komórkową, będącą imitacją obrazu binarnego. Sposób jej generacji opisano analitycznie za pomocą właściwości rozkładu dwumianowego. Pokazano, że najprostszą geometryczną miarę ośrodka losowego, tj. udział frakcyjny składników, można określać poprzez uśrednianie po małej liczbie realizacji dużych próbek, bądź zamiennie, poprzez rozpatrywanie dużej liczby realizacji małych mikrostruktur. Wykazano analitycznie, że w przypadku określania parametrów transportu istnieje pewna progowa wielkość próbki, poniżej, której wartość średnia nie zbiega do wartości parametrów efektywnych. Sformułowano warunek, oparty na własnościach prawdopodobieństwa dwupunktowego, który pozwala na określanie tej minimalnej wielkości próbki.

EN

The aim of this work is to propose a more quantitative definition of representative volume element (RVE), i.e. by defining both the size of the sample and the sufficient number of realizations. The methodology is applied to a specific random microstructure, namely two-phase two-dimensional square lattice model. It is shown that the geometrical property, namely volume fraction, can be determined either for large samples and a small number of realizations a smaller volumes can be utilised providing that a sufficient number of realizations are considered. It is proved analytically that in case of transport properties there exist some threshold value of the size of RVE below which the results do not converge towards effective properties. This size of the sample is determined by making use of the properties of the two-point probability function.

6

Kompozyty losowe: numeryczne określanie parametrów efektywnych transportu

Łydżba D., Różański A.

Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2007

|

Vol. 76, nr 42

441-450

PL

Artykuł prezentuje nową metodę szacowania efektywnych parametrów transportu materiałów kompozytowych. Sformułowana w pracy procedura hybrydowa wykorzystuje metodę objętości skończonych oraz uogólnioną metodę komórek (GMC). Efektywność oraz skuteczność proponowanej metody przetestowano z odpowiednimi rozwiązaniami otrzymanymi metodą elementów skończonych. Do wyznaczania parametrów efektywnych kompozytów losowych zaproponowano wykorzystanie, dodatkowo, metody Monte Carlo.

EN

In this paper the new method for predicting the effective transport properties of random composites is formulated. Proposed method is based on Finite volume method and the generalized method of cells (GMC). For deterministic microstructure the efficiency ofthe method is presented by comparing with the result obtained by finite element method. The problem of random composites is solved by making use of Monte Carlo simulations. Two different approaches for predicting effective properties of random composites are presented and compared.

7

Zastosowania metody asymptotycznej homogenizacji w mechanice gruntów i skał

Łydżba D

Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2002

|

Vol. 74, nr 23

274--274

PL

Omówiono, zilustrowane konkretnymi przykładami, zastosowania metody asymptotycznej homogenizacji do modelowania procesów fizycznych zachodzących w ośrodkach gruntowych i skalnych. Metoda homogenizacji polega na przejściu z opisem matematycznym rozważanego procesu fizycznego ze skali niejednorodności (skala porów), gdzie rozważane pola fizyczne charakteryzują się dużymi nieciągłościami, do skali nas interesującej - makroskopowej. W wyniku tej procedury opis rozważanego zjawiska jest charakteryzowany uśrednionymi, lecz ciągłymi już, polami fizycznymi, a zatem może być zastosowany do konkretnych obliczeń inżynierskich. Metoda ta ponadto jednoznacznie definiuje parametry efektywne otrzymanego opisu matematycznego w funkcji lokalnych parametrów analizowanego procesu fizycznego oraz geometrii wewnętrznej ośrodka. Umożliwia to między innymi analizę wpływu struktury wewnętrznej ośrodka na wartości parametrów efektywnych otrzymanego makroskopowego opisu procesu. Z wielu możliwych zastosowań metody homogenizacji związanych z mechaniką ośrodków gruntowych i skalnych omówiono niektóre, dotyczące modelowania i analizy procesów zachodzących w tych ośrodkach, przede wszystkim wtedy, gdy są one nasycone cieczą lub gazem, tzn.: procesów filtracji, konsolidacji, sorpcji oraz pęcznienia, podając oryginalne rozwiązania. Przedstawiono zwłaszcza wpływ mikrostruktury ośrodków porowatych na wartości stałych materiałowych teorii porosprężystości Biota. Zweryfikowano tzw. koncepcję naprężenia efektywnego w zakresie zachowania niesprężystego nasyconego ośrodka porowatego, podając równocześnie metody przybliżone konstrukcji powierzchni plastyczności dla tych ośrodków. Sformułowano ogólną strukturę opisu matematycznego nasyconych ośrodków porowatych w przypadku deformacji plastycznych. Zaproponowano model matematyczny mechanicznego zachowania się ośrodków porowatych nasyconych płynem, w których proces pęcznienia ciała stałego jest wynikiem sorpcji. Pracę kończą przykłady zastosowania metody homogenizacji jako narzędzia obliczeniowego użytecznego w praktyce inżynierskiej.

EN

Some applications of asymptotic homogenisation method in mathematical modelling of physical processes that take place in soil and rock media have been presented. Special emphasis has been put on the analysis and modelling of the phenomena associated with saturated soil and rock media, i.e. on filtration, consolidation, sorption and swelling processes. In chapter 2 are surveyed and compared different formulations and techniques of homogenisation method. In particular, this chapter gives a detailed account of formulation called as smoothing theory and as mathematical homogenisation theory. It gives basic principles and properties of some techniques, i.e. volume and weight averaging, continuum micro-mechanics, asymptotic homogenisation, two-scale convergence as well as F-convergence. Special attention is paid to the asymptotic homogenisation method for periodic structures. Some methods of effective properties estimation for random media are also presented. Chapter 3 is devoted to Biot's poroelasticity theory. First, general relations linking the macroscopic poroelastic coefficients with the averaged micromechanical solutions are derived. Considering a variational formulation of appropriate boundary value problems stated for the representative volume element, microstructural parameters affecting the values of poroelstic constants are then identified. A strong dependence of the poroelastic coefficients on the internal geometry of pores as well as on the global porosity of the medium is clearly pointed out. Quantitative effect of these parameters on the values of coefficients examined is presented for simplified pores geometries for which numerical calculations have been carried out. The mathematical modelling of plastic deformation of saturated porous media is a subject of chapter 4. First, a mathematical description valid at the pore level is "upscaled" using the asymptotic homogenisation technique. It is shown that proper macroscopic description should involve, besides strain tensor, also the porosity variation as the second kinematic variable. The macroscopic principle of maximum plastic dissipation is formulated. Then validity and limits of the effective stress concept for saturated porous media are studied in the plastic domain. It is proved that, in general, an effective stress tensor fulfilling stress equivalence principle cannot be defined for an arbitrary porous medium. The effective stress tensor canned be, however, defined for a porous medium composed of homogeneous skeleton. A new formulation of the method of yield function for saturated material based on yield function for dry material is proposed. In chapter 5, the phenomena of sorption and sorption swelling taking place in saturated porous media are investigated. The main result consists in the fact that macroscopic behaviour of rock saturated with gas can be modelled by two different macroscopic descriptions. The appropriate dimensionless number defines their respective ranges of validity. Examples of application of homogenisation method in engineering practice end the monograph.