Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Probabilistic mesoscale analysis of concrete beams subjected to flexure

Al-Jelawy Haider M., Al-Rumaithi Ayad, Fadhil Aqeel T., Al-Sherrawi Mohannad H.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2021

|

Vol. 26, no. 3

12--27

EN

In this paper, the probabilistic behavior of plain concrete beams subjected to flexure is studied using a continuous mesoscale model. The model is two-dimensional where aggregate and mortar are treated as separate constituents having their own characteristic properties. The aggregate is represented as ellipses and generated under prescribed grading curves. Ellipses are randomly placed so it requires probabilistic analysis for model using the Monte Carlo simulation with 20 realizations to represent geometry uncertainty. The nonlinear behavior is simulated with an isotropic damage model for the mortar, while the aggregate is assumed to be elastic. The isotropic damage model softening behavior is defined in terms of fracture mechanics parameters. This damage model is compared with the fixed crack model in macroscale study before using it in the mesoscale model. Then, it is used in the mesoscale model to simulate flexure test and compared to experimental data and shows a good agreement. The probabilistic behavior of the model response is presented through the standard deviation, moment parameters and cumulative probability density functions in different loading stages. It shows variation of the probabilistic characteristics between pre-peak and post-peak behaviour of load-CMOD curves.

2

Próba zastosowania metody elementów dyskretnych w mechanice ciała stałego

Nowicki T.

Budownictwo i Architektura

|

2016

|

Vol. 15, nr 4

153--162

PL

Praca poświęcona jest metodzie elementów dyskretnych. W chwili obecnej jest to metoda numeryczna służąca do modelowanie materiałów, głównie skał. W pracy zawarto opis najprostszej wersji metody. Przedstawiono również przeprowadzoną symulację komputerową z zastosowaniem pakietu obliczeniowego ESys-Particle. Artykuł należy traktować jako wprowadzenie do prac nad zastosowaniami tej metody w inżynierii budowlanej.

EN

The paper is devoted to Discrete Element Method. Currently the method is mainly used for mechanics of rock. The paper contains the description of the simplest version of the method. Computer simulation using Esys-Particle computer code is presented. The paper is an introduction to the study on the method applications to building engineering.

3

Mesoscale Modeling of Complex Microfluidic Flows

Matviykiv O.

ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes

|

2015

|

Vol. 4, No 1

77--85

EN

The mesoscale description of multiphase flow in a typical Lab-chip diagnostic device is presented in actual article. The mesoscopic lattice Boltzmann method, which involve evolution equations for the single particle distribution function, was applied for the modeling of complex microfluidic flows. The general D2Q9 lattice Boltzmann formulation, considered multiphase flows, was developed. Three types of boundary conditions were used for the mesoscopic modeling: “ghost-fluid”, “bounce-back” and “periodic boundaries”. Traditional Dirichlet and Neumann macroscopic boundary conditions were transformed into mesoscopic lattice formulations. Algorithm of fluid flow solution, based on BGK single-relaxation-time scheme was proposed and implemented. The scaling procedure was used for physical parameters convertion into non-dimensional units. Simulation procedure was tested on a fluid flow with single solid particle. The final results showed good consistence with fundamental flow phenomena.

4

The physical and numerical mesoscale modeling of cold wire drawing process of hardly deformable biocompatible magnesium alloys

Milenin A., Kustra P., Byrska-Wójcik D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 4

117-1126

EN

The problem of determination of the cold low diameter wire (diameter less than 0.1mm) drawing process parameters for hardly deformable biocompatible magnesium alloys by using the mathematical mesoscale model is described in the paper. The originality of the considered alloys (MgCa0.8, Ax30) is the intergranular fracture mechanism associated with small strains (0.07-0.09). In previous authors works it was proven that the material state directly before appearance of the microcracks is in the optimal state from the point of view of the recovery of the plasticity by annealing. The forecasting of this material state in drawing process requires the development of the model of intergranular fracture initiation and using this model in two cases: - modeling of the in-situ tests, what allows calibrating and validating of the model; - modeling of the drawing process, what allows optimizing of the drawing parameters. A new model of the microcracks initiation in mesoscale using the boundary element method is proposed. The in-situ tests, which allowed observing the microstructure evolution during deformation, are used for the calibration and validation purpose. The model was implemented into self-developed FE software Drawing2d, which is dedicated to the drawing process. The results of mesoscale simulation were verified by the experimental drawing process of 0.07 mm diameter wires according to developed technology. It was shown by analysis of microstructure that the model allows forecasting the microcracks initiation during the wire drawing process.

PL

W artykule rozpatrzono problem wyznaczenia parametrów ciągnienia na zimno cienkich drutów (o średnicach mniejszych 0.1 mm) z nisko plastycznych stopów magnezu za pomocą matematycznego modelu w skali mezo. Osobliwością utraty spójności rozpatrywanych stopów (MgCa0.8, Ax30) jest dominujący mechanizm pękania po granicach ziaren oraz powstawanie mikropęknięć przy małych odkształceniach (rzędu 0.07-0.09). W poprzednich pracach Autorów [1] udowodniono, ze stan materiału bezpośrednio przed powstaniem mikropęknięć jest optymalny z punktu widzenia odnawiania plastyczności w procesie wyżarzania. Prognozowanie takiego stanu materiału w procesie ciągnienia wymaga opracowania modelu powstawania mikropęknięć po granicach ziaren i wykorzystania tego modelu w dwóch trybach: - modelowanie testów in-situ, co pozwala na kalibracje i walidacje modelu; - modelowanie procesu ciągnienia, co pozwala na optymalizacje jego parametrów. Zaproponowano nowy model powstawania mikropęknięć w skali mezo, oparty o metodę elementów brzegowych. Do kalibracji i walidacji modelu wykorzystano badan in-situ, pozwalające na bezpośrednia obserwacje mikrostruktury podczas odkształcenia. Opracowany model zaimplementowano do Autorskiego programu MES Drawing2d dedykowanemu procesowi ciągnienia. Wyniki symulacji w skali mezo zweryfikowano na podstawie eksperymentalnego ciągnienia drutów o małych średnicach (do 0.07 mm) zgodnego z opracowana technologia. Na podstawie analizy mikrostruktury wykazano, ze opracowany model pozwala przewidywać powstawanie mikropęknięć w procesie ciągnienia.

5

Test teksturowy jako obserwacja strukturalna w mezo-skali

Stalony-Dobrzyński F.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2000

|

Z. 72

203-217

PL

Tekstura jest tą cechą materiału, którą się rejestruje, uzupełniając zespół mierzonych własności materiału, wprost kojarząc stan steksturowania z anizotropowością tych własności. Odbiorcy wyniku testu teksturowego otrzymują go w formie zmierzonych figur biegunowych danego typu lub po ich matematycznym przetworzeniu - w postaci Funkcji Rozkładu Orientacji (FRO). W pracy są przedstawione i porównywane ze sobą wyniki badań tekstury, które dowodzą, że są takie cechy morfologiczne obrazu tekstury, które nie są do ujawnienia w oparciu o matematyczne przetworzenie wyników pomiarów uzyskanych w powszechnej uznanej procedurze badawczej. Sama obserwacj mikroskopowa również nie dostarcza w tych przypadkach wystarczających informacji krystalograficznych. Informacje te mogą być pozyskane i uwidaczniane poprzez równoczesne skojarzenie obserwacji morfologii figury biegunowej i topografii powierzchni. W tym świetle badanie obrazu tekstury jest też narzędziem ułatwiającym uwidocznianie i identyfikację cech zmian strukturalnych w materiale. W tym znaczeniu w odpowiednich uwarunkowaniach, wynik badania tekstury może, a nawet powinien być, przed matematycznym jego opracowaniem, potraktowany jako rodzaj badania struktury w mezo-skali. W pracy są przytoczone przykłady takich obserwacji.

EN

Teksture is one of the material features which is registered supplementing the set of the measured properties of the material and the state of texture is directly comparable with the anisotropy of the properties. The result of texture measurement is obtained in the form of measured pole figures or - the after mathematical elaboration of the data - in the form of the Orientation Distribution Function (ODF). In the paper there are presented and comparated the results of texture investigations which indicate that there exist such morphological features of the texture image which are not revealed basing on mathematical elaboration of the measurement results obtained in a commonly used research procedure. Microscopic observation, in such an case, does not supply, sufficient crystallographic information either. Thus, there exist items of information which can be obtained and recognized only by simulataneous association of the morphological features of the pole figure and surface thopografy. When viewed in such a way, examination of the texture image becomes a tool demonstranting and identifying the structural changes in the material. Considering the above observations, under suitable conditions, the result of texture investigation should be regareded as a kind of structural examination in mezo-scale before its mathematical elaboration. Ilustrative examples of suche observations are given.