Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of Slope Creep in the Example of a Landslide Slope in Koronowo near Bydgoszcz

Zabuski L.

Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics

|

2018

|

Vol. 65, nr 1

3--10

EN

This paper presents the results of a numerical simulation of a slope deformation process. The landslide slope “Grabina” inKoronowo near Bydgoszcz (Poland) serves as an example.Aslope profile located in the central part of the slope, between the main scarp and the toe of the landslide, was selected. The average dip of the slope is about 10, and its length is approximately 55 m. Elasticity, plasticity and viscosity properties were taken into account in the model of the soil mass that composes the slope. The visco-elastic properties are described by the Burgers model (Mainardi and Spada 2011), and the plastic ones by the Coulomb-Mohr law.Anumerical simulation was carried out by the computer code FLAC2D in the plane strain state with the assumption of the Lagrange routine. The model was discretized taking into account the results of inclinometric measurements, which proved that the slide movement was concentrated in a narrow loam zone of 0.5–1.0 m thickness. No tests of the viscosity parameters were performed, so they were determined by the back analysis and a trial and error method. The calculation results were verified by comparison with the displacement measured by the inclinometric method in three boreholes. The analysis performed demonstrated the possibility of approximating and forecasting landslide displacements by the combined Burgers and Coulomb-Mohr models.

2

Magneto-thermo-mechanical creep behavior of nano-composite rotating cylinder made of polypropylene reinforced by MWCNTs

Loghman A., Shayestemoghadam H.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2016

|

Vol. 54 nr 1

239--249

EN

History of strains, stresses and displacements of a rotating cylinder made of polypropylene reinforced by multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) subjected to magneto-thermo- -mechanical loading is investigated using Burgers viscoelastic creep model. By making use of equations of equilibrium, stress-strain and strain-displacement, a constitutive differential equation containing creep strains is obtained which is solved semi analytically. It has been found that radial displacement, tangential strain and absolute values of radial strain are increasing with time at a decreasing rate so that they finally approach the steady state condition. Effective stresses are decreasing at the inner and increasing at the outer surface of the cylinder.

3

Właściwości niskotemperaturowe betonów asfaltowych o wysokim module sztywności (AC-WMS) w badaniach trzypunktowego zginania

Jaczewski M., Judycki J., Jaskuła P.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

217--224

PL

Artykuł przedstawia właściwości niskotemperaturowe betonów asfaltowych o wysokim module sztywności. Przedstawione wyniki zostały uzyskane w dwóch badaniach zginania trzypunktowego próbek belkowych: ze stałą prędkością przemieszczenia oraz pod stałym obciążeniem. Obie te metody są od dawna stosowane na Politechnice Gdańskiej do oceny właściwości niskotemperaturowych betonów asfaltowych. Badaniu poddano pięć betonów asfaltowych – trzy betony asfaltowe o wysokim module sztywności (z asfaltami 20/30, PMB 25/55-60 oraz 20/30 MG) oraz dwa konwencjonalne betony asfaltowe (z asfaltami 35/50 oraz 50/70). W trakcie badań oceniano zarówno cechy mechaniczne (wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu, odkształcenie graniczne) jak i cechy reologiczne (parametry modelu Burgersa) wszystkich betonów asfaltowych. Wyniki obu badań laboratoryjnych wykazały, że stosowanie w betonach asfaltowych o wysokim module sztywności asfaltów modyfikowanych polimerem SBS lub asfaltów multigrade znacząco poprawia właściwości niskotemperaturowe w stosunku do betonów asfaltowych o wysokim module sztywności z twardym asfaltem drogowym. Zauważalna jest także poprawa właściwości niskotemperaturowych w stosunku do konwencjonalnych betonów asfaltowych, ale wymaga ona potwierdzenia z badaniami w pełnej skali. W przypadku betonów asfaltowych o wysokim module sztywności z asfaltem drogowym uzyskano wyniki gorsze w stosunku do konwencjonalnych betonów asfaltowych. Wyniki przedstawione w niniejszym artykule są częścią programu badawczego realizowanego przez Katedrę Inżynierii Drogowej Politechniki Gdańskiej na zlecenie Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad.

EN

Article presents low-temperature properties of high modulus asphalt concretes. Presented results were obtained from two bending tests conducted in three point bending scheme: with constant deformation and under constant load. Both methods have been used for assessment of low-temperature properties in Gdansk University of Technology for a long time. Five different asphalt concretes – three high modulus asphalt concretes (with 20/30 plain, PmB 25/55-60 and 20/30 MG bitumens) and two conventional (with 35/50 and 50/70 plain bitumens) were tested. Both mechanical (flexural strength, critical strain) and rheological (Burgers model parameters) were determined. Results of both tests showed, that using SBS polymer modified or multigrade bitumens significantly improves low-temperature properties of high modulus asphalt concrete in comparison to typical hard grade bitumen. Improvement of low-temperature properties is also visible in comparison to conventional asphalt concretes, but it requires further tests in the field conditions. Asphalt concrete with plain hard grade bitumen showed worse properties in both tests in comparison to conventional asphalt concretes. Presented results are part of the larger research conducted by Department of Highway Engineering of Gdansk University of Technology for General Directorate for National Roads and Motorways.

4

Zastosowanie algorytmu genetycznego w procesie identyfikacji parametrów modeli reologicznych

Rutczyńska-Wdowiak K., Zbiciak A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

1658--1661

PL

W artykule omówiono zagadnienie identyfikacji parametrów liniowych struktur reologicznych modelujących zachowanie się próbek MMA. W procesie identyfikacji wykorzystano algorytm genetyczny. Analizie poddano dwie struktury lepkosprężyste: klasyczny model Burgersa i model Hueta-Sayegha opisywany pochodną ułamkowego rzędu. Podano podstawy teoretyczne interpretacji badań doświadczalnych cyklicznego odkształcania próbek MMA. Opisano wybrane problemy implementacji algorytmu genetycznego. Otrzymane wyniki identyfikacji świadczą o poprawności działania algorytmu i potwierdzają przydatność tej techniki w zagadnieniach identyfikacji parametrów struktur reologicznych.

EN

The paper discusses the identification problem for parameters of linear rheological models representing the behaviour of asphalt-aggregate mixtures. Genetic algorithm technique is used for this purpose. Two viscoelastic models are considered: the classical Burgers model and the Huet-Sayegh model described by fractional derivatives. Theoretical basis of interpretation of experimental cyclic deformation of asphalt-aggregate samples is given. Selected problems of implementation of the genetic algorithm are discussed. The results of identification put the evidence of the correctness of the algorithm and confirm the usefulness of this technique in the identification process of rheological model parameters.

5

Comparative analysis of deflections and strains of two road pavements with high traffic load

Nagórski R., Błażejowski K., Nagórska M.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2015

|

Vol. 14, no. 1

31--46

PL

Praca dotyczy porównania ugięć i kluczowych odkształceń przy wymiarowaniu dwóch wariantów nawierzchni drogowej podatnej obciążonej ruchem ciężkim, różniących się jedynie grubością podbudowy asfaltowej. W artykule pokazano wpływ na wartości porównywanych wielkości ruchu powolnego, obciążenia od hamowania w ruchu powolnym i temperatury sezonowej warstw asfaltowych oraz zastosowanych modeli lepkosprężystych (Burgersa i Hueta-Sayegha) oraz modelu sprężystego tych warstw. Wykazano, że względna zmiana wartości analizowanych wielkości przy zmianie grubości podbudowy asfaltowej nie zależy lub nieznacznie zależy od wymienionych czynników, mimo że bezwzględne wartości porównywanych wielkości bardzo silnie zależą od prędkości obciążenia i temperatury warstw asfaltowych (i stosunkowo niewiele od zastosowanego modelu obliczeniowego).

EN

The paper concerns the comparison of deflections and key strains when dimensioning of two variants of the flexible road pavement loaded with heavy traffic, differing only in the thickness of the asphalt base course. The article shows the impact on values of compared quantities of slow traffic, loading of the braking movement in slow traffic and seasonal temperature of asphalt layers. Moreover, it presents application of viscoelastic models (Burgers and Huet-Sayegh) and the elastic model of these layers. It has been proven that the relative change of the analysed values in modifying the thickness of the asphalt base course does not depend or does not significantly depend on these factors, although the absolute values of compared quantities strongly depend on the load speed and on the temperature of asphalt layers (and relatively not much on the applied computational model).

6

Parametry materiałowe mieszanek mineralno-asfaltowych w badaniu statycznym i dynamicznym

Mackiewicz P.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 10

54--57

PL

W artykule przedstawiono procedurę określania lepkosprężystych cech materiałowych uzależnionych od temperatury oraz warunków obciążenia. Analizie poddano statyczne badanie pełzania oraz badanie dynamiczne (o częstotliwości 10 Hz) oparte na schemacie belki czteropunktowej (4BP). Na podstawie tych badań określono parametry lepkosprężyste modelu Burgersa. W obu przypadkach uzyskano podobną ich zmienność od temperatury, jednak różne wartości bezwzględne. Wykazano, że parametry lepkosprężyste są uzależnione istotnie od czasu trwania obciążenia i temperatury. Stwierdzono, że w przypadku badań statycznych o długotrwałym obciążeniu parametry te należy określać z krzywych pełzania, natomiast badań dynamicznych z histerezy. Badania pełzania pod obciążeniem statycznym oraz dynamiczne 4BP stanowią skuteczną metodę określania parametrów reologicznych materiałów stosowanych w nawierzchniach drogowych.

EN

In the manuscript, a procedure of identification of viscoelastic material features in dependence on temperature and load conditions was described. The subject of the study were static creep and dynamic tests (with the frequency of 10 Hz) based on four point bending beam (4BP). As a result of these studies, viscoelastic parameters for the Brugers” model were determined. Similar variation of parameters in dependence on temperature was found for two test but different absolute values were obtained. It was shown that these parameters depend significantly on the load time and temperature. We also found that the parameters should be determined using a creep curve for static analyses with persistent load, whereas in the case of dynamic studies – using a hysteresis. Procedures for these studies were described in details. The 4BP static creep and dynamic tests are sufficient methods determining rheological parameters for materials devoted to flexible pavements.

7

Analiza lepkosprężysta zachowania się konstrukcji nawierzchni drogowej w zależności od temperatury i warunków obciążenia

Mejłun Ł., Judycki J., Dołżycki B.

Drogownictwo

|

2015

|

nr 10

341--347

PL

Przedmiotem artykułu jest analiza lepkosprężysta podatnej konstrukcji nawierzchni drogowej w warunkach wysokich temperatur. W analizie wykorzystano model lepkosprężystości Burgersa warstw asfaltowych. Parametry modelu wyznaczono w oparciu o wyniki badania mieszanek mineralno-asfaltowych pod obciążeniem powtarzalnym. Analizowano wpływ rozkładu temperatury, ciężaru koła i prędkości ruchu na ugięcia powierzchni jezdni i odkształcenia spodu warstw asfaltowych.

EN

This paper presents viscoelastic analysis of flexible pavement structure at high temperature. Viscoelastic Burgers model was used in the analysis. Model parameters were determined based on dynamic modulus test results. The authors analyzed the influence of temperature distribution, wheel movement speed and wheel loading on pavement deflections and strains at the bottom of asphalt layers.

8

Wyznaczanie parametrów lepkosprężystego modelu Burgersa mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie badania pod obciążeniem dynamicznym

Jaczewski M., Mejłun Ł.

Drogownictwo

|

2013

|

nr 11

344--348

PL

Metoda wyznaczania parametrów reologicznych lepkosprężystego modelu Burgersa dla mieszanek mineralno-asfaltowych wykorzystująca wyniki badania pełzania pod obciążeniem statycznym bywa często kłopotliwa. Autorzy artykułu przedstawiają, stosowaną przez nich, metodę wyznaczania tych parametrów na podstawie wyników badania próbek pod obciążeniem dynamicznym przy wykorzystaniu programu komputerowego VEROAD. Metoda wykorzystująca wyniki badania dynamicznego nie jest nowym pomysłem. Po raz pierwszy jednak w Polsce, a drugi w Europie do tego celu autorzy wykorzystali aparat AMPT/SPT firmy IPC Global.

EN

The method of determining the rheological parameters of viscoelastic Burgers model for asphalt mixtures, based on the results of creep tests under static load, is often problematic. The authors present the method of determination of these parameters on the basis of dynamic creep test results and using a computer program “VEROAD”. This method is not a new idea. However, for the first time in Poland and the second in Europe for this purpose the authors used IPC Global’s Asphalt Mix Performance Tester (AMPT/SPT).

9

Local numerical homogenization in modeling of heterogeneous visco-elastic materials

Klimczak M., Cecot W.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 2

226--230

EN

The main objective of this paper is to present the prospects of application of local numerical homogenization to visco- elastic problems. Local numerical homogenization is one of the computational homogenization methods, proposed by Jhurani in 2009 for linear problems. Its main advantage is that it can be used in the case of modeling of heterogeneous materials with neither distinct scales separation nor periodic microstructure. The main idea of the approach is to replace of a group of many small finite elements by one macro element. The coarse element stiffness matrix is computed on the basis of the fine element matrices. In such a way one obtains a coarse mesh approximation of the time consuming fine mesh solution. In this paper we use the Burgers model to describe inelastic deformations, however any other constitutive equations may be applied. In the 1D case the Burgers model is interpreted as a combination of a spring and a dashpot and it is mainly used for bituminous materials (e.g. binders or asphalt mix). Because of rheological effects a transient analysis is necessary. Integration of local numerical homogenization with Burgers model should improve modeling of heterogeneous visco- elastic materials. The approach we propose can reduce the computational cost of the analysis without deterioration of the modeling reliability. We present numerical results of 1D and 2D analysis for selected problems that provide comparison between the ‘brute force’ FEM approach and local numerical homogenization in application to modeling of heterogeneous visco-elastic materials in order to validate the technique

PL

Głównym celem niniejszego artykułu jest prezentacja możliwości wykorzystania lokalnej homogenizacji numerycznej do zadań lepkosprężystych. Lokalna homogenizacja numeryczna jest jedną z metod homogenizacji komputerowej. Została zaproponowana przez Ch. Jhurani w roku 2009 do zagadnień liniowych. Jej główną zaletą jest to, iż może być wykorzystana do modelowania materiałów niejednorodnych, które nie wykazują wyraźnej rozdzielności skal ani nie charakteryzują się periodycznością mikrostruktury. Główną cechą tego podejścia jest wykonanie homogenizacji po dyskretyzacji analizowanego obszaru. Kluczowym krokiem algorytmu jest zastąpienie grupy elementów siatki gęstej jednym elementem siatki rzadkiej. Ostatecznie wystarczy rozwiązać zadanie w obszarze zdyskretyzowanym siatką rzadką, zamiast siatką gęstą. W niniejszym artykule wykorzystujemy model Burgersa do opisania deformacji lepkosprężystych. Możliwe jest jednak zastosowanie innego równania konstytutywnego opisującego zachowanie materiału w czasie. W przypadku jednowymiarowym model Burgersa jest interpretowany jako kombinacja sprężyn i tłumików. Wykorzystywany jest głównie do modelowania zachowania materiałów bitumicznych (np. lepiszcza asfaltowe lub mieszanki mineralno-asfaltowe). Ze względu na reologię zagadnienia niezbędna jest wykonanie analizy niestacjonarnej. Powoduje to znaczne wydłużenie czasu obliczeń ze względu na konieczność rozwiązania zadania w każdej chwili czasu oraz iteracyjny charakter algorytmu. Integracja lokalnej homogenizacji numerycznej z modelem Burgersa może poprawić sposób modelowania niejednorodnych materiałów lepkosprężystych. Proponowane przez nas podejście może ograniczyć czas obliczeń bez pogorszenia wiarygodności modelowania. Prezentujemy wyniki zadań 1D oraz 2D dla wybranych zagadnień. Porównane zostały one z wynikami podejścia “brute force”, tj. wynikami obliczeń wykonanych za pomocą MES przy pełnym uwzględnieniu mikrostruktury materiału. Rezultaty porównań powyższych metod pokazują, że proponowane przez nas podejście może być z powodzeniem wykorzystane do modelowania niejednorodnych materiałów lepkosprężystych, gdyż nie wprowadza znacznego dodatkowego błędu do rozwiązania obniżając jednocześnie koszt wykonywanych obliczeń.

10

Analiza konstrukcji nawierzchni asfaltowych oparta o teorię lepkosprężystości

Mejłun Ł., Judycki J.

Drogownictwo

|

2012

|

nr 10

315-320

PL

Przedmiotem artykułu jest analiza przykładowej konstrukcji nawierzchni drogowej podatnej w oparciu o liniową teorię lepkosprężystości. Do symulacji pracy warstw asfaltowych wykorzystano model Burgersa, a obliczenia wykonano przy użyciu programu VEROAD (Visco Elastic Road Analysis Delft). Autor poddaje analizie odkształcenia na spodzie warstw asfaltowych oraz ich deformacje odwracalne i trwałe, a także bada wpływ temperatury.

EN

This paper presents the analysis of a sample flexible pavement construction based on the linear theory of viscoelasticity. Author used Burgers model to simulate asphalt layers. The calculations were made using VEROAD program (Visco Elastic Road Analysis Delft). Author analyzes reversible deformations of the bottom asphalt layers and permanent kind of strains and displacements, and also investigates the influences of temperature.