PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 21

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Pull-off adhesion strength of poly-p-phenylene benzobisoxazole (PBO) – reinforced timber
Sokołowski P. K., Kossakowski P. G.
Archives of Civil Engineering
|
2020
|
Vol. 66, nr 1
179--196
EN
The article discusses results of pull-off adhesion strength tests on poly-p- phenylene benzobisoxazole (PBO) mesh bonded to fir timber beams using epoxy resin. The tests were performed in accordance with the PN-EN 1542 standard. Timber elements reinforced with PBO fibres were subjected to pull-off tests to measure the adhesive strength of the mesh to the beams.The factors occurring during the test were also characterized, which may affect its results such as the method of application of the tearing force, selection of epoxy glue, surface preparation of the tested elements, occurrence of material defects in the wood and types of substrate destruction. The experimental data show that failure of the timber layer was not observed in all the specimens tested.
PL
W artykule omówiono wyniki badań wytrzymałości na odrywanie siatki poli-p- fenyleno benzobisoksazolu (PBO) przyklejonej do belek drewnianych za pomocą żywicy epoksydowej. Badania przeprowadzono zgodnie z normą PN-EN 1542. Elementy drewniane wzmocnione siatką PBO i poddano próbie przyczepności, mając na celu określenie wytrzymałości na oderwanie siatki PBO przyklejonej do powierzchni belek w miejscach występowania wad materiałowych oraz w miejscach bez wad. Scharakteryzowano również czynniki występujące podczas badań, które mogą wpłynąć na ich wyniki, takie jak sposób przyłożenia siły odrywającej, dobór kleju epoksydowego, przygotowanie powierzchni badanych elementów, występowanie wad materiałowych w drewnie i rodzaje zniszczenia podłoża. Uzyskane wyniki wykazują, że nie we wszystkich badanych przypadkach nastąpiło zniszczenie w warstwie drewna.
2
Content available Mechanical properties of laminated veneer lumber beams strengthened with CFRP sheets
Bakalarz M., Kossakowski P. G.
Archives of Civil Engineering
|
2019
|
Vol. 65, nr 2
57--66
EN
This paper presents the results of the static work analysis of laminated veneer lumber (LVL) beams strengthened with carbon fabric sheets (CFRP). Tested specimens were 45mm wide, 100 mm high, and 1700 mm long. Two types of strengthening arrangements were assumed as follows: 1. One layer of sheet bonded to the bottom face; 2. U-shape half-wrapped reinforcement; both sides wrapped to half of the height of the cross-section. The reinforcement ratios were 0.22% and 0.72%, respectively. In both cases, the FRP reinforcement was bonded along the entire span of the element by means of epoxy resin. The reinforcement of the elements resulted in an increase in the bending strength by 30% and 35%, respectively, as well as an increase in the global modulus of elasticity in bending greater than 20% for both configurations (in comparison to the reference elements).
PL
W pracy przedstawiono wyniki analizy pracy statycznej belek z forniru klejonego wzmocnionych matami węglowymi (CFRP) przyklejonymi do zewnętrznej powierzchni elementu. Belki o wymiarach 45x100x1700mm poddane zostały tzw. czteropunktowemu zginaniu. Przyjęto dwie konfiguracje zbrojenia: jedna warstw maty CFRP przyklejona do powierzchni dolnej elementu na całej jego długości oraz zbrojenie typu U – kompozyt obejmuję powierzchnie boczne do połowy wysokości przekroju poprzecznego i dolną strefy rozciąganej. Stopień zbrojenia przekroju poprzecznego wynosił odpowiednio 0,22% i 0,72%. W obu konfiguracjach do aplikacji wzmocnienia użyto kleju na bazie żywicy epoksydowej. Wzmocnienie elementów spowodowało wzrost nośności na zginanie przeciętnie o 30 i 35% oraz globalnego modułu sprężystości przy zginaniu o ponad 20% w stosunku do belek referencyjnych (niewzmocnionych). Wyniki analizy wykazały także duże zróżnicowanie w postaciach zniszczenia elementów wzmocnionych jedną warstwą maty. Sposób zniszczenia elementów dla drugiej konfiguracji wzmocnienia został ujednolicony do jednego typu – zniszczenia spowodowane wyczerpaniem nośności w strefie ściskanej i przerwaniem maty kompozytowej.
3
Content available Effect of selected Friction Stir Welding parameters on mechanical properties of joints
Kossakowski P. G., Wciślik W., Bakalarz M.
Archives of Civil Engineering
|
2019
|
Vol. 65, nr 4
51--62
EN
The article discusses the basic issues related to the technology of friction stir welding (FSW). A short description of technology is provided. The following section provides the analysis of effect of technological parameters (tool rotation and welding speed) on the mechanical properties of the prepared joint (strength, ductility, microhardness). In both cases the analysis refers to aluminum alloys (6056 and AA2195-T0). The comparative analysis showed the phenomenon of the increase in weld strength along with the increase in the rotational speed of the tool during welding. Similarly, with the increase in welding speed, an increase in weld strength was observed. Some exceptions have been observed from the above relations, as described in the article. In addition, examples of material hardness distribution in the joint are presented, indicating their lack of symmetry, caused by the rotational movement of the tool. The analyses were performed basing on the literature data.
PL
W artykule przedstawiono podstawowe zagadnienia związane z wpływem wybranych parametrów technologii zgrzewania tarciowego (prędkość obrotowa i liniowa narzędzia) na właściwości mechaniczne gotowej spoiny, ze szczególnym uwzględnieniem zależności naprężenie-odkształcenie i twardości materiału.
4
Content available Estimation of the modulus fir wood reinforced with PBO fiber mesh
Sokołowski P., Kossakowski P. G.
Archives of Civil Engineering
|
2018
|
Vol. 64, nr 4/I
105--121
EN
This paper presents the results of preliminary tests for estimating the modulus of elasticity of wooden beams from firs reinforced with PBO fiber mesh. The tests were carried out in the Materials Strength Laboratory at the Kielce University of Technology in Kielce, Poland with PN-EN 408:2004. The wooden elements were subjected to a four-point bending test with the aim of estimating the elastic modulus when bending, assuming the loading velocities of the loading forces of 5 mm / min. The obtained results show a significant increase in the load-bearing capacity of beams reinforced with PBO mesh.
5
Content available Analysis of the void volume fraction for S235JR steel at failure for low initial stress triaxiality
Kossakowski P. G.
Archives of Civil Engineering
|
2018
|
Vol. 64, nr 1
101--115
EN
This paper deals with problems of failure mechanisms of S235JR structural steel. One of the fundamental parameters of the Gurson-Tvergaard-Needleman damage mechanics-based material model is considered in order to describe the behaviour of the material at the plastic range. The analysis was performed on the void volume fraction fF determined at failure of S235JR steel. The case of low initial stress triaxiality η = 1/3 was taken into consideration. Different from the most popular methods such as curve-fitting, the experimental method based on the digital image analysis of the fracture surface of S235JR steel is proposed in order to determine the critical parameter fF.
PL
Tematem pracy są zagadnienia związane z mechanizmami towarzyszącymi procesowi niszczenia stali konstrukcyjnej S235JR. Zakres badań obejmował końcową fazę uplastycznienia materiału, aż do momentu jego zniszczenia. W przeprowadzonej analizie oparto się na podejściu mechaniki zniszczenia, wykorzystując model materiału porowatego Gursona-Tvergaarda-Needlemana (GTN). Zbadano jeden z podstawowych parametrów mikrostruktury GTN, krytyczny udział objętościowy pustek fF. Współczynnik ten determinuje proces niszczenia materiału od chwili wzrostu i łączenia się mikrodefektów struktury materiałowej, aż do dekohezji materiału w skali makro. Badania przeprowadzono dla przypadku niskiego wstępnego stopnia trójosiowości naprężeńη = 1/3. W odróżnieniu od najpopularniejszych metod, takich jak np. procedura dopasowania parametrów analizy do krzywych wzorcowych, zaproponowano metodę eksperymentalną, opartą na analizie rzeczywistych obrazów powierzchni pęknięć stali S235JR uzyskanych doświadczalnie. Cyfrowa analiza obrazowa powierzchni pęknięć pozwoliła na określenie wartości udziału objętościowego pustek fF w momencie zniszczenia materiału, co umożliwiło eksperymentalne wyznaczenie krytycznego parametru fF dla stali S235JR. W pracy przedstawiono również wyniki analizy numerycznej, weryfikującej rezultaty uzyskane w badaniach doświadczalnych. Symulowano przypadek rozciągania statycznego elementu o przekroju kołowym, który modelowano przy zastosowaniu modelu materiału GTN. Wyznaczone wartości parametru fF pozwoliły na symulację procesu uplastycznienia stali S235JR oraz przewidzenie momentu jej zniszczenia.
6
Content available Experimental determination of the void volume fraction for S235JR steel at failure in the range of high stress triaxialities
Kossakowski P. G.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2017
|
Vol. 62, iss. 1
167--172
EN
This paper is concerned with the critical void volume fraction fF representing the size of microdefects in a material at the time of failure. The parameter is one of the constants of the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model that need to be determined while modelling material failure processes. In this paper, an original experimental method is proposed to determine the values of fF. The material studied was S235JR steel. After tensile tests, the void volume fraction was measured at the fracture surface using an advanced technique of quantitative image analysis The material was subjected to high initial stress triaxialities T0 ranging from 0.556 to 1.345. The failure processes in S235JR steel were analysed taking into account the influence of the state of stress.
7
Content available A case study of pre-service cracks in the concrete decks of a two-level basement car park
Kossakowski P. G., Ślusarczyk J.
Archives of Civil Engineering
|
2017
|
Vol. 63, nr 2
79--97
EN
This paper deals with the prevention of failure of structural elements made of reinforced concrete. It discusses preservice cracks in the concrete decks of an underground parking facility. The cracks were assessed by analyzing their morphology. The results were used to determine the crack causes and the mechanisms of their initiation and growth. Some design solutions to prevent or reduce the occurrence of pre-service cracks are also presented.
PL
Przy realizacji budynku na drogim gruncie standardem jest wykonywanie kondygnacji podziemnych. Są one niezbędne chociażby ze względu na zapewnienie odpowiedniej liczby miejsc parkingowych. Niejednokrotnie zdarza się, że poziomy podziemne dochodzą do granic działki. Wymaga to zastosowania odpowiedniej technologii realizacji. Najczęściej w tym celu jest wykorzystywany zamknięty układ ścian szczelinowych. Przedsięwzięcia tego typu wymagają zarówno dobrych projektów jak i starannego wykonawstwa. Ich złożoność sprzyja powstawaniu różnego typu usterek. W artykule na stosownym przykładzie opisano jedną z możliwych. Dotyczy ona niepożądanego zarysowania podziemnych stropów parkingu ujawnionego tuż przed rozpoczęciem eksploatacji.
8
Content available remote Preliminary assessment of the bending strength of mid-nineteenth century oak timber
Bakalarz M., Kossakowski P. G.
Advances in Materials Science
|
2017
|
Vol. 17, nr 1(51)
58--69
EN
This paper deals with results of preliminary analysis to determine the bending strength of approximately 150 year old oak timber obtained from structural elements used in construction. The test procedures were those specified in the PN-EN 408 standard. The experiments involved subjecting specimens to four-point static loading using three different loading rates: 5, 7 and 10 mm/min. The specimens were sampled from full-size timber beams. The experimental data revealed that after such a long period of use the structural oak timber elements had retained high strength. The failure mode and the behaviour of the beams during tests were dependent on the location of wood defects as well as the rate of deflection gain in time.
9
Content available remote Microstructural failure criteria for S235JR steel subjected to spatial stress states
Kossakowski P. G.
Archives of Civil and Mechanical Engineering
|
2015
|
Vol. 15, no. 1
195--205
EN
The study deals with failure criteria for S235JR steel subjected to spatial stress states. The predictions were made using the modified Gurson–Tvergaard–Needleman (GTN) material model, which takes into account the effect of microstructural damage. The relationship between the material strength parameters and the microstructural changes caused by plastic deformation was established by analyzing the void volume fraction. The microstructural failure criteria determined for S235JR steel refer to the moment of decrease in strength and rupture.
10
Content available An analysis of the Tvergaard parameters at low initial stress triaxiality for S235JR steel
Kossakowski P. G.
Polish Maritime Research
|
2014
|
nr 4
100--107
EN
This paper discusses the influence of the Tvergaard parameters, qi, which are basic constants of the Gurson-Tvergaard- Needleman (GTN) material model, on the numerically simulated load-carrying capacity of tensile elements made of S235JR steel. The elements were considered to be under static tension at low initial stress triaxiality σm/σe = 1/3. Two sets of the Tvergaard parameters qi were analyzed: those typical of structural steels and those dependent on material strength properties. The results showed that the Tvergaard parameters, qi, had influence on the load-carrying capacity of tensile elements at low initial stress triaxiality. They affected the strength curves and the changes in the void volume fractions determined for S235JR steel elements
11
Content available Stress Modified Critical Strain criterion for S235JR steel at low initial stress triaxiality
Kossakowski P. G.
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
|
2014
|
Vol. 52 nr 4
995--1006
EN
Ductile fracture of low carbon structural steel (S235JR) at low initial stress triaxiality has been predicted using a method based on the Stress Modified Critical Strain (SMCS) crite- rion and the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model. The influence of micro- defects on the material strength has been taken into account. The investigations, including tensile tests, have been conducted for standard cylindrical unnotched tensile specimens at low triaxial stresses. An advanced finite element method has been used to determine several SMCS model parameters.
12
Content available remote Comparative analysis of measured and predicted shrinkage strain in concrete
Kossakowski P. G., Raczkiewicz W.
Advances in Materials Science
|
2014
|
Vol. 14, nr 2(40)
5--13
EN
The article discusses the issues related to concrete shrinkage. The basic information on the phenomenon is presented as well as the factors that determine the contraction are pointed out and the stages of the process are described. The guidance for estimating the shrinkage strain is given according to Eurocode standard PN-EN 1992-1-1:2008. The results of studies of the samples shrinkage strain of concrete C25/30 are presented with a comparative analysis of the results estimated by the guidelines of the standard according to PN-EN 1992-1- 1:2008.
13
Content available remote Assessment of material behaviour and structural integrity of engineering structures based on R6 procedure
Kossakowski P. G.
Advances in Materials Science
|
2013
|
Vol. 13, nr 4(38)
25--32
EN
The R6 procedure is one of the most advanced, innovative and effective method developed and recommended for use in problems of material behaviour and structural integrity of engineering structures with defects. The idea and basic assumptions of R6 procedure are described in the paper as well as example of its practical application in analysis of damaged bridge structural element. As a result of the research, the highly conservative approach of R6 procedure was observed, which estimated the level of hazardous loads as the elastic limit load for analysed element.
14
Content available Simulation of ductile fracture of S235JR steel using computational cells with microstructurally-based length scales
Kossakowski P. G.
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
|
2012
|
Vol. 50 nr 2
589-607
EN
The paper presents results of a numerical modelling of ductile fracture and failure of elements made of S235JR steel subjected to static tension. The analysis was performed using the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) model, which takes into consideration the material structure. The GTN material parameters of S235JR steel were assumed basing on the results of its microstructural and strength properties. The aim of the research was to specify and test the procedure that enables one to perform engineering calculations of tensioned structural elements using the GTN material model. During numerical simulations, the mesh size-effect was analysed, basing on microstructurally-based length scales methods. The results show high sensivity of strength curves in the range from the maximum force to the failure depending on the method and mesh size applied.
PL
W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego pękania ciągliwego oraz zniszczenia elementów wykonanych ze stali S235JR poddanych statycznemu rozciąganiu. W analizie oparto się na modelu materiałowym Gursona-Tvergaarda-Needlemana (GTN), uwzględniającym strukturę materiałową. Parametry materiałowe modelu GTN stali S235JR przyjęto w oparciu o jej własności mikrostrukturalne i wytrzymałościowe. Celem badań było opracowanie i weryfikacja procedury umożliwiającej przeprowadzanie obliczeń inżynierskich rozciąganych elementów konstrukcyjnych przy zastosowaniu modelu GTN. Podczas symulacji numerycznych uwzględniono efekt wielkości siatki, stosując metody oparte na mikrostrukturalnych skalach długości. Uzyskane wyniki ujawniają wysoką wrażliwość krzywych wytrzymałościowych w zakresie od obciążenia maksymalnego do zniszczenia, w zależności od metody oraz wielkości siatki zastosowanej w obliczeniach.
15
Content available remote Microvoids Evolution in S235JR Steel Subjected to Multi-Axial Stress State
Kossakowski P. G., Trąmpczyński W.
Engineering Transactions
|
2012
|
Vol. 60, iss. 4
287-314
EN
The article presents the results of the experimental and numerical analysis of microvoids evolution in elements made of S235JR steel under multi-axial stress state. The numerical simulations were based on the modified Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model, taking into account the impact of microstructural defects on the material strength. Two approaches were used, assuming a global and local damage of the structure of S235JR steel. In both cases, the evolution of microdamage (voids) and their impact on the strength and failure of the material were analysed. The results of numerical simulations were similar to the results obtained during microstructural examinations.
16
Content available Influence of initial porosity on strength properties of S235JR steel at low stress triaxiality
Kossakowski P. G.
Archives of Civil Engineering
|
2012
|
Vol. 58, nr 3
293-308
EN
The paper discusses the influence of the initial parameters on the strength parameters of S235JR steel at low stress triaxiality. The analysis was performed using the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model, which takes into consideration the material structure. The initial material porosity was defined as the void volume fraction f0. The fully dense material without pores was assumed and the typical and maximum values of porosity were considered for S235JR steel in order to analyse the porosity effect. The strength analysis of S235JR steel was performed basing on the force-elongation curves obtained experimentally and during numerical simulations. Taking into consideration the results obtained, the average values of the initial void volume fraction fo = 0.001 for S235JR steel is recommended to use in a common engineering calculations for elements operating at low stress triaxiality. In order to obtain more conservative results, the maximum values of fo = 0.0024 may be used.
17
Content available Effect of initial porosity on material response under multi-axial stress state for S235JR steel
Kossakowski P. G.
Archives of Civil Engineering
|
2012
|
Vol. 58, nr 4
445-462
EN
The effect of the initial porosity on the material response under multi-axial stress state for S235JR steel using the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) material model was examined. Three levels of initial porosity, defined by the void volume fraction f0, were considered: zero porosity for fully dense material without pores, average and maximum porosity according to the metallurgical requirements for S235JR steel. The effect of the initial porosity on the material response was noticed for tensile elements under multi-axial stress state defined by high stress triaxiality sigma m/sigma e = 1.345. This effect was especially noticeable at the range of the material failure. In terms of the load-bearing capacity of the elements, the conservative results were obtained when maximum value of f0 = 0.0024 was used for S235JR steel under multi-axial stress state, and this value is recommended to use in the calculations in order to preserve the highest safety level of the structure. In usual engineering calculations, the average porosity defined by f0 = 0.001 may be applied for S235JR.
18
Content available remote An analysis of the load-carrying capacity of elements subjected to complex stress states with a focus on the microstructural failure
Kossakowski P. G.
Archives of Civil and Mechanical Engineering
|
2010
|
Vol. 10, no 2
15-39
EN
The paper analyses the load-bearing capacity of S235JR steel elements subjected to complex stress states, taking into account the effect of microstructural damage. Assessing the material required conducting a microstructural analysis and standardized tensile strength tests. A modified Gurson-Tvergaard- Needelman (GTN) model was used to numerically analyse S235JR steel elements under the action of complex stresses. The results of the numerical analysis were reported to be consistent with those obtained during the strength tests. The method for the numerical calculations was described along with the admissible results and the criteria of failure for S235JR steel basing on the modified GTN model and the development of microdamage. As S235JR steel is a common structural material in Poland, the investigation results will be of use to a number of engineers and other specialists responsible for determining the load-carrying capacity and structural safety of elements or whole systems.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy nośności elementów wykonanych ze stali S235JR pracujących w złożonych stanach naprężenia z uwzględnieniem wpływu uszkodzeń mikrostrukturalnych. Opracowano zmodyfikowany model Gursona-Tvergaarda-Needelmana (GTN) dla stali S235JR poprzez wykonanie badań mikrostrukturalnych, przeprowadzenie normowych prób rozciągania oraz ich modelowane numeryczne. Zmodyfikowany model GTN zastosowano w analizie numerycznej elementów pracujących w złożonych stanach naprężeń. Stwierdzono zgodność uzyskanych wyników w stosunku do rezultatów badań wytrzymałościowych. Opisano sposób prowadzenia obliczeń numerycznych wraz z analizą możliwych do uzyskania wyników oraz określono kryteria zniszczenia stali S235JR w oparciu o zmodyfikowany model GTN i rozwój mikrouszkodzeń.
19
Content available remote Mixed mode I/II fracture toughness of pine wood
Kossakowski P. G.
Archives of Civil Engineering
|
2009
|
Vol. 55, nr 2
199-227
EN
The paper discusses the results of experimental, numerical, and micro-structural investigations of mixed mode I/II fracture of pine wood (Pinus sylvestris L.) for the TL and RL crack propagations systems. The critical energy release rates, were used as a fracture toughness parameter. The acoustic emission method was applied to determine the crack initiation moment and the critical load. A mixed mode bending (MMB) apparatus and MMB specimens were used for the first time to determine the fracture toughness of pine wood under mixed mode I/II loading. The critical energy release rates, GI and GII, were established for different GI/GII ratios. They were used to assess fracture toughness of pine wood at different mode-I-to-mode-II-loading component ratios, and propose the fracture conditions for the mixed mode I/II loading. These conditions can be applied in a safety analysis of cracked structural pine wood elements subjected to mixed mode I/II loading. By applying a scanning photography technique, it was possible to examine the mechanisms of micro-fracture at the cell level of pine wood under mixed mode I/II loading.
PL
Przedstawiono wyniki eksperymentalnych, numerycznych i mikro-strukturalnych badań odporności na pękanie drewna sosnowego (Pinus sylvestris L.) poddanego obciążeniu mieszanemu I/II dla systemów propagacji pęknięcia TL i RL. Odporność na pękanie określona została poprzez krytyczne wartości współczynników uwalniania energii G. Zastosowanie metody emisji akustycznej umożliwiło łatwe i dokładne wyznaczenie momentu inicjacji pękania, a co za tym idzie obciążenia krytycznego. W analizie odporności na pękanie drewna sosnowego poddanego działaniu obciążenia mieszanego I/II po raz pierwszy zastosowano stanowisko oraz próbki belkowe typu MMB (Mixed Mode Bending). Krytyczne współczynniki uwalniania energii GI i GII wyznaczone zostały dla różnych wartości stosunku GI/GII. Pozwoliło to na określenie odporności na pękanie drewna sosnowego dla różnych proporcji obciążenia I typu w stosunku do obciążenia typu II, a także określenie warunków pękania w przypadku działania obciążenia mieszanego I/II. Warunki te mogą być wykorzystywane w analizie bezpieczeństwa pracy sosnowych elementów konstrukcyjnych z pęknięciami pracujących pod obciążeniem mieszanym typu I/II. Wartości współczynników G obliczone były również numerycznie, przy użyciu programu opartego na metodzie elementów skończonych (MES) Adina v. 8.4. Stosując modele numeryczne oraz bazując na wyznaczonym eksperymentalnie obciążeniu krytycznym Pc możliwe było obliczenie krytycznych wartości współczynników uwalniania energii oraz zweryfikowanie warunków pękania wyznaczonych eksperymentalnie. Poprzez zastosowanie techniki skaningowej możliwe było zbadanie mikro pękania drewna sosnowego w skali komórkowej pod obciążeniem złożonym. Mechanizmy zniszczenia typowe dla czystych sposobów obciążenia występują także przy obciążeniu mieszanym I/II. Dla wszystkich analizowanych przypadków obserwowano występowanie dwóch różniących się powierzchni pękania dla systemu TL. Związane jest to z prostopadłym ułożeniem słojów przyrostów rocznych drewna wczesnego i późnego w stosunku do płaszczyzny pękania.
20
Content available remote Fracture toughness of pine wood for I and II loading modes
Kossakowski P. G.
Archives of Civil Engineering
|
2008
|
Vol. 54, nr 3
509-529
EN
The paper presents results of an experimental and numerical analysis of brittle fracture toughness of pine wood (Pinus sylvestris L.) in the TL and RL crack propagation systems. Two loading modes were analyzed: mode I - opening and mode II - edge sliding. Fracture toughness of pine wood was characterized by critical values of the energy release rates. The acoustic emission method applied in the experiments made it possible to determine the crack initiation and the critical load with ease and accuracy. A data analysis was performed on the basis of the beam theory taking into consideration wood anisotropy. The values of G alpha were calculated numerically using the Adina v. 7.3 Finite Element Method (FEM) program. By applying the numerical models, and basing on the experimentally determined values of the critical loads, Pc, it was possible to calculate the critical energy release rates. Also, it was crucial to determine how the size of the virtual crack extension region, corresponding to the integral contour, affects the energy release rates. The analysis showed that the larger the region, the higher the energy release rates. No such influence was reported when the region reached the outer surface of the numerical model.
PL
Przedstawiono wyniki eksperymentalnej i numerycznej analizy odporności na pękanie drewna sosnowego (Pinus sylvestris L.) dla systemów propagacji pęknięcia TL i RL. Przeanalizowano elementy obciążone zgodnie z dwoma sposobami: I - rozrywanie i II - ścinanie wzdłużne. Odporność na pękanie określona została poprzez krytyczne wartości współczynników uwalniania energii G. W eksperymentach zastosowano metodę emisji akustycznej, która umożliwiła łatwe i dokładne wyznaczenie momentu inicjacji pękania, a co za tym idzie obciążenia krytycznego. W analizie danych wykorzystana została teoria belek z uwzględnieniem anizotropii materiału. Współczynniki G alfa wyznaczone zostały również numerycznie, przy użyciu programu opartego na metodzie elementów skończonych (MES) Adina v.7.3. Bazując na wyznaczonym eksperymentalnie obciążeniu krytycznym możliwe było także numeryczne wyznaczenie krytycznych wartości współczynników. Podczas obliczeń przeanalizowano wpływ wielkości obszaru poddanego wirtualnej deformacji (virtual crack extension region) na współczynniki uwalniania energii. Stwierdzono, że wraz z powiększaniem tego obszaru, wartości współczynników wzrastają. Natomiast dla obszaru obejmującego zewnętrzne powierzchnie modeli numerycznych wpływu takiego nie stwierdza się.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.