Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Korzyści środowiskowe z optymalnego wykorzystania popiołów lotnych w betonie

Golewski G. L.

Materiały Budowlane

|

2018

|

nr 10

30--32

PL

W artykule oceniono korzyści środowiskowe wynikające z optymalnego zastosowania krzemionkowych popiołów lotnych (Fly ash – FA) jako aktywnych dodatków mineralnych do betonu. Przeanalizowano betony z dodatkiem FA w ilości 0%, 10%, 20% i 30%. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem I modelu pękania, analizując zmiany krytycznego współczynnika intensywności naprężeń KlcS . Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że optymalna ilość dodatku FA do betonu, powodująca maksymalny wzrost KlcS, wynosi 17%. Główne roczne korzyści związane z wykorzystania FA, w tej ilości, jako substytutu spoiwa cementowego, to: redukcja składowisk popiołów lotnych o 136 mln t; ograniczenie wydobycia zasobów naturalnych do produkcji klinkieru o 646 mln t; zmniejszenie zużycia energii potrzebnej do wyprodukowania klinkieru o 82 EJ i redukcja emisji CO2 powstającego podczas produkcji klinkieru o 697 mln t. Zastosowanie FA w technologii betonu jest zatem częścią trzech głównych postulatów zrównoważonego budownictwa.

EN

This article focuses on the assessment of environmental benefits resulting from the optimal use of siliceous fly ash (FA) as amineral additive to concrete. Concretes with the additives of: 0%, 10%, 20% and 30% FA were analyzed. The tests were performed taking into account the first model of cracking, analyzing the changes of critical stress intensity factors KlcS. It can be concluded that the optimum volume content of the FA, i.e. maximum increase of KlcS corresponds to 17%. Therefore, in this paper presents the main annual benefits associated with the use of FA in the amount of 17% as a substitute for cementitious binder. They are as follows: reduction of FA landfills by 136 mln t; reduction of extraction of natural resources for production of clinker by 646 mln t; reduction of energy consumption needed to produce clinker by 82 EJ and reduction of CO2 emission emitted during the production of clinker by 697 mln t. The use of FA in concrete technology is a part of the 3 main demands of sustainable construction.

2

Przekrój efektywny stalowego dźwigara z zastępczymi płytami ortotropowymi klasy 4

Żmuda J., Glombica K., Nalepka M.

Inżynieria i Budownictwo

|

2014

|

R. 70, nr 4

214--220

PL

Zagadnienia obliczania nośności dźwigarów z zastępczymi płytami ortotropowymi i sposobów wyznaczania ich przekrojów efektywnych są ujęte w rozdziale 4. normy PN-EN 1993-1-5. W wyznaczaniu przekroju efektywnego dźwigara spawanego określa się wpływ niestateczności lokalnej i globalnej ścianek dźwigara, czyli środników i pasów ściskanych. Rozważania teoretyczne poparto przykładem liczbowym na wyznaczenie przekroju efektywnego stalowego dźwigara spawanego skrzynkowego ze ściankami usztywnionymi żebrami podłużnymi i poprzecznymi przyjmowanymi jako zastępcze płyty ortotropowe.

EN

Problem, how to calculate the capacity of girders with equivalent orthotropic plates and manner of determinations the effective cross section are included in chapter 4 of the standard PN-EN 1993-1-5. The local and global buckling of cross section is included on calculations for effective cross area. Theoretical considerations are supported by numerical example of steel welding box girder with longitudinal and transverse stiffners. The web with stiffner are accepted as equivalent orthotropic plates.

3

Modeling of Yielding Processes in Porous and Anisotropic Natural Materials

Malujda I., Talaśka K.

Machine Dynamics Research

|

2010

|

Vol. 34, No. 4

42-52

EN

The paper presents the yield criterion for wood changing its moisture, temperature and a critical load in three anatomic directions. The basis for this criterion is the Hill criterion for anisotropy. Moreover the purpose of this paper is to present the results of experimental strength testing of wood at higher temperature and moisture conditions. The values of material constants and coefficients such a plastic strain ratio and factors of proportionality represent the anisotropic qualities of wood and are taken from our experiments. Thus, we have automatically included the effect of coupling between stresses, temperature and moisture. Some test results are also presented.

4

New models of fracture in solids at meso- and nanoscales

Wnuk M.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2010

|

R. 107, z. 4-M

167-180

EN

Novel properties of the present cohesive crack models provide a better insight and an effective tool to explain multiscale nature of fracture process and the associated transitions from macroto meso- and nano-levels of material response to deformation and fracture. Fracture testing of materials with cementitious bonding such as concrete and certain types of ceramics demonstrates that fractal cracks are commonly observed. In the limit of vanishing fracture quantum and/ or reduced degree of fractality the quantized cohesive model of a fractal crack, as presented here, reduces to the well-known classic models of Dugdale-Barenblatt or to the linear elastic fracture mechanics or the quantized fracture mechanics theories. Therefore, the basic concepts of linear elastic fracture mechanics, quantized fracture mechanics and fractal geometry are all incorporated into the present theory.

PL

Nowe właściwości materiału oraz jego zachowania w procesie deformacji i pękania zostały opisane teoretycznie na podstawie dyskretnego modelu kohezyjnego szczeliny, uwzględniającego również geometrię fraktalną. Okazuje się, że dla makroszczelin różnice między nowym opisem oraz klasycznymi teoriami zniszczenia, takimi jak teoria Griffitha oraz LEFM (liniowo-sprężysta mechanika zniszczenia), nie są zbyt istotne. Natomiast w zakresie nanoszczelin, kiedy długość szczeliny jest porównywalna z kwantum propagacji a[0], różnice te są istotne. Uwzględnienie geometrii fraktalnej oraz dyskretnej natury propagacji szczeliny ma znaczący wpływ na końcowe rezultaty teorii dotyczącej tzw. wytrzymałości rezydualnej materiału niedoskonałego zawierającego początkowe defekty.

5

Wpływ głębokości zalegania węgli w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym na ich przedkrytyczne i pokrytyczne własności

Sanetra U.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2008

|

nr 4

71-86

PL

W artykule przedstawiono badania konwencjonalnego trójosiowego ściskania σ1 > σ2 = σ3 = p węgli pochodzących z różnych warstw karbońskich GZW oraz przedstawiono zależności między parametrami wytrzymałościowymi i odkształceniowymi a ciśnieniem okólnym (p = 0-70 MPa). Ciśnienie zastosowane w eksperymencie odpowiadało warunkom wydobywania złóż w rejonie GZW, gdzie obecnie prowadzi się eksploatację do głębokości około 1200 m. Na podstawie wyników uzyskanych z badań stwierdzono, że istnieją zależności funkcyjne między ciśnieniem okólnym a krytycznymi i pokrytycznymi własnościami węgli. Wykazano, że wzrost ciśnienia okólnego powoduje wzrost maksymalnego (krytycznego) naprężenia i odkształcenia krytycznego oraz znaczny wzrost naprężenia resztkowego i odpowiadającego mu odkształcenia resztkowego. Szybkość wzrostu wartości badanych parametrów zależy od zakresu stosowanego ciśnienia okólnego i zawartości poszczególnych grup macerałów w węglach.

EN

The article presents tests of conventional triaxial compression σ1 > σ2 = σ3 = p of coals originating from different Carboniferous layers of the Upper Silesian Coalfield. Moreover, relationships between strength and deformation parameters and circular pressure (p = 0-70 MPa) were presented. The pressures applied in the experiment matched the deposit mining conditions in the Upper Silesian Coalfield areas, where at present mining exploitation is conducted up to the depth of about 1200 m. On the basis of test results it has been ascertained that there exist functional relationships between the circular pressure and critical as well as post-critical coal properties. It has been pointed out that the growth of the circular pressure causes increase in the maximum (critical) stress and critical deformation as well as considerable growth of residual stress corresponding to the residual deformation. The velocity of growth of the values of tested parameters depends on the scope of applied circular pressure and content of individual maceral groups in coals.

6

Mikrostruktura uszkodzeń w kompozytach betonowych z osnowami cementowymi

Golewski G.L.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 1

93-98

PL

Scharakteryzowano budowę kompozytów betonowych z osnowami cementowymi w kontekście ich podatności na kruche uszkodzenia. Opisano budowę warstwy stykowej pomiędzy osnową a inkluzjami, która, będąc najsłabszym miejscem w betonie, inicjuje uszkodzenia w jego strukturze. Przedstawiono podstawowe przyczyny rozwoju pęknięć w betonie oraz opisano miejsca ich występowania. Analiza wykonanych zdjęć skaningowych (kompozytów po zniszczeniu) dowodzi, iż o destrukcji materiału decyduje postępujący wraz z narastającym obciążeniem zewnętrznym rozwój szczelin prostych i skrzydłowych. Etapy ich progresji powiązano z poziomami naprężeń krytycznych [delta]I i [delta]II. Szczeliny proste pojawiają się w kompozycie przy przekroczeniu pierwszego poziomu naprężeń, natomiast wzrost szczelin skrzydłowych następuje, gdy naprężenia krytyczne osiągną poziom [delta]II. Dalszy rozwój uszkodzeń w materiale przebiega w sposób niekontrolowany, prowadząc w konsekwencji do szybkiej jego destrukcji przy nawet niewielkim wzroście obciążenia. Rozwój mikroszczelin ma decydujący wpływ na końcowe makroskopowe odkształcenia betonu. W celu zapobiegania pojawianiu się defektów w strukturze kompozytu możliwe jest wykorzystanie nanotechnologii w technologii betonu. Wówczas wprowadza się do mikrostruktury betonu niereaktywne bądź reaktywne nanocząstki w postaci np. popiołów lotnych, pyłów krzemionkowych i mikrowłókien, krzemionki strąceniowej lub nanokrzemionki. Stosować można również koncepcję betonów samonaprawialnych poprzez wprowadzenie do początkowej struktury kompozytu mikrokapsułek wypełnionych żywicą epoksydową. Innym rodzajem aktywnego nanomodyfikatora mogą być laseczkowe bakterie glebowe Bacillus Pasteurii.

EN

The structure of the concrete composites with cement matrixes has been characterized in the article in the context of their susceptibility to brittle damages. The structure of the interfacial transition zone between the matrix and inclusions has been described. As the weakest place in the concrete, the interfacial transition zone is of decisive importance for the process of defect initiation in the concrete structure. Basic causes of defect development in concrete have been presented as well as the places of defect occurrence have been described. The analysis concerning scan images (images of destructed composites) proves that the development of straight and wing-type cracks (progressing in accordance with the increase of external load) is the decisive factor for destruction of material. The stages of cracks progression have been combined with the levels of critical stresses [delta]I and [delta]II. Straight cracks occur in the composite when the first stress level is exceeded while the increase of wing-type cracks takes place when critical stresses reach the level of [delta]II. Further development of material defects progresses in an uncontrolled manner and consequently leads to rapid destruction of material even in case of a small load increase. Development of microcracks has a decisive influence on final macroscopic deformations of concrete. In order to prevent occurrence of defects in the composite structure, it is possible to employ nanotechnology in the concrete production technology. For this purpose, non-reactive or reactive nanomolecules (e.g. in the form of fly ash, silica fume and microfibres, precipitated silica or nanosilica) are introduced to the concrete microstructure. The concept of self-repairing concrete can be also applied that consists in introducing microcapsules filled with epoxide resin into the initial structure of the composite. Bacillus Pasteurii soil bacteria can be used as another type of active nanomodifier.

7

Mechanizm zniszczenia kompozytów betonowych przy ściskaniu w aspekcie teorii naprężeń krytycznych

Golewski G., Sadowski T.

Przegląd Budowlany

|

2006

|

R. 77, nr 5

26-33

8

Dystorsyjna postać niestateczności osiowo ściskanych kształtowników giętych z usztywnionymi stopkami

Szymczak C., Werochowski W.

Inżynieria i Budownictwo

|

2005

|

R. 61, nr 2

85-88

PL

Opisano zjawisko niestateczności dystorsyjnej oraz pokazano postacie wyboczeniowe kształtownika giętego ściskanego osiowo. Opisano krzywą wyboczeniową przy ściskaniu osiowym. Przedstawiono analityczne metody wyznaczania naprężeń krytycznych wyboczenia dystorsyjnego. Porównano i oceniono poszczególne metody.

EN

The distortional buckling phenomena is described. Possible buckling modes of cold formed structures under axial compression are presented together with distortional mode. The buckling curve is showed. Some methods for determining the minimum elastic distortional buckling stress are demonstrated. Comparison and evaluation of these methods are made.

9

Własności pokrytyczne skał karbońskich Górnośląskiego Zagłębia Węglowego w warunkach zmiennych prędkości odkształcenia i ciśnień okólnych

Bukowska M.

Archives of Mining Sciences

|

2003

|

Vol. 48, nr 4

561-575

PL

Określono wpływ prędkości odkształcenia w zakresie 10-5 -10-1s-1 i ciśnień okólnych w zakresie 0-50 MPa na niektóre własności geomechaniczne skał, takie jak naprężenie krytyczne [sigma]kr, naprężenie resztkowe [sigma]r i moduł osłabienia M. Badania prowadzono w maszynie wytrzymałościowej MTS-810 NEW, przy wymuszeniu kinematycznym, za pomocą prędkości odkształcenia podłużnego, w zakresie 10-5 -10-1s-1. Badano skały karbońskie: piaskowiec drobnoziarnisty, iłowiec i węgiel półbłyszczący. Ogółem przebadano 162 próbki o średnicy 30 mm i wysokości 60 mm. Dla określenia wpływu prędkości odkształcenia i ciśnienia okólnego na parametry pokrytyczne zastosowano analizę statystyczną przy. uwzględnieniu populacji próbek dla określonego typu skały. Określono zależności danego parametru jako funkcję prędkości odkształcenia i logarytmu prędkości odkształcenia oraz jako funkcję ciśnienia okólnego. Zależności te wraz ze współczynnikami korelacji przedstawiono na rysunkach 1-7.

EN

The influences of the strain rate ranging from 10-5 -10-1s-1 and of the confining pressure ranging from 0 to 50 MPa on certain geomechanical properties of rocks such as critical stress, [sigma]cr residual stress, [sigma]r, and the moduls of softening M, have been determined. The tests were carried out using the MTS-810 NEW testing machine with a kinematic control by means of longitudinal strain rates of 10-5 -10-1s-1. Confining pressures in the range of 10-50 MPa vcre applied. The following Carboniferous rocks have been tested: - fine-grained sandstone - 72 specimens; - siltstone - 39 specimens; - semi-bright coal - 51 specimens. A total of 162 rock specimens were tested. To determine the effects of the strain rate and confining pressure on the post-critical parameters, a statistical analysis allowing for the sample population of a particular rock type has been performed. Relations between a given parameter and the following factors: - strain rate or logarithm of the strain rate, - confining pressure were determined. These relations and their correlation coefficients are shown in Fig. 1-7. The following arc the conclusions from the analysis of the results of a study performed to investigate the influence of the strain rate and confining pressure on the post-critical parameters: - The magnitude of critical stress as a function of the strain rate for sandstone, siltstone and coal increases in accordance with the power function for all the confining pressures used. Relations between the critical stress and the logarithm of the strain rate for different values of confining pressure are of the rectilinear shape with very high values of correlation coefficient. - The values of residual stress for the confining pressure of p = 0 MPa are low, which is typical of the uniaxial compression, and decrease with the increase in strain rate. However, the residual stress for the values of confining pressure ranging from 10 to 50 MPa increases with the increase in strain rate. The relation between residual stress and confining pressure in the range of 0-50 MPa at strain rates of 10-5 -10-1s-1, can best be defined by the power function having the correlation coefficients indicating very high values of correlation at confining pressures ranging from 0 to 10 MPa for siltstone and coal and from 0 to 20 MPa for sandstone. For the higher values of confining pressure (in excess of 20 MPa), lower values of the correlation coefficient can be distinguished. The relations between the strain rate for different values of confining pressure have been described by the linear functions. - There is a relationship between the critical stress and the confining pressure and between the residual stress and the confining pressure. The relation [sigma]cr = f(p), [sigma]r = f(p) for sandstone, siltstone and coal can best be defined by a linear function. - The investigation of the influence of strain rates of 10-5 -10-1s-1 on the values of modulus of softening M for Carboniferous rocks have not indicated any regular variation of modulus of softening M with strain rate. However, the relation between the modulus of softening and the confining pressure is clear, i.e. the modulus of softening decreases with the increase in confining pressure for sandstone and coal according to the polynomial of the second degree or the exponential function. At the same time, a greater scatter of the values of modulus of softening M for coal relative to strain rates for the lower values of confining pressure can be observed. For the higher values of confining pressure in the range of 20-50 MPa, the differences between values of modulus of softening M for the corresponding strain rates decrease. For siltstone, no relation between modulus of softening M and confining pressure p in the range of 0-50 MPa, at strain rates of 10-4 -10-1s-1, has been found. The extensive studies performed to investigate the influence of the strain rate and confining pressure on the values of modulus of softening for the Carboniferous rocks have confirmed the validity of the test results presented in papers by Bukowska (1996, 2000, 2002a). - Taking into account the influences of the strain rate in the range of 10-5 -10-1s-1 and of the confining pressure in the range of 0-50 MPa can be of use for analysing the stability of underground mine workings and for predicting the loss of stability leading to rockburst potential and occurrence.

10

Analysis of plastic deformation in a thin layer of porous and anisotropic material during hot rolling

Dudziak M., Malujda I., Mielniczuk J., Moskalewski K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport

|

2002

|

Nr 54

75-82

EN

The article presents the analysis of stress distribution in the process of plasticization of a thin layer of wood. The solution of the formulated problem was found on the basis of the Huber-Mises-Hencky hypothesis of ultimate energy of non-dilatational strain. The aim was reached by solving a set of plasticity equations for porous and orthotropic layer, by developing a formula for calculating critical stresses. As a result, we have obtained an illustration of time-dependent stress distribution in the direction towards the interior of a layer of wood under a hot rotating roller, for specific surface temperatures. This process was executed by a rolling mill designed for a furniture factory. Several such mills have been used in practice.

PL

W artykule przedstawiono analizę rozkładu naprężeń w procesie uplastyczniania cienkiej warstwy drewna. Zagadnienie rozwiązano w oparciu o hipotezę granicznej energii odkształcenia postaciowego Hubera-Misesa-Hencky'ego. Cel osiągnięto rozwiązując układ równań plastyczności dla warstwy porowatej i ortotropowej, formułując wzór określający naprężenia krytyczne. W rezultacie uzyskano ilustrację rozkładu naprężeń w głąb warstwy drewna pod obracającym się gorącym walcem w funkcji czasu, dla ustalonych temperatur na jej powierzchni. Proces ten realizowany jest za pomocą walcarki skonstruowanej dla fabryk mebli i wdrożonej w kilkunastu egzemplarzach.

11

Optymalne wymiary konstrukcji złożonej z płyty pierścieniowej obciążonej stycznymi siłami powierzchniowymi i długiej powłoki walcowej

Joniak S.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 15

167-172

PL

Problem optymalizacyjny, polegający na stworzeniu konstrukcji o minimalnym zużyciu materiału, rozwiązywano przy założeniu równej wytrzymałości i równej odporności na utratę stateczności obu elementów konstrukcji z możliwością użycia różnych materiałów na płytę i powłokę. Obciążenie krytyczne dla płyty pierścieniowej uzyskano z własnego rozwiązania zagadnienia stateczności. Obciążenie krytyczne skręcanej, długiej powłoki walcowej wzięto z literatury. Na podstawie analiz numerycznych funkcji celu ustalono dopuszczalne zakresy zmiennych decyzyjnych, dających minimum funkcji celu.

EN

Optimization of the structure was made on the basic of strength conditions and stability conditions of the plate and shell. The critical load of the ring shaped plate loaded by linearly distributed surface tangent forces was determined from the own solution of stability problem. The critical load of the long cylindrical shell under twist was taken from literature. The optimization problem for the structure of minimum weight was solved with assumption of uniform strength and the same stability resistance of both parts of the structure.

12

Influence of the preliminary imperfection on the form of equilibrium path of compression bars during post buckling state

Kopecki H., Witek L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2000

|

z. 54 [179]

47-52

EN

The paper presents an analysis of influence of the preliminary imperfection on the form of equilibrium path of bar compression in the range of post buckling state. In the second part the paper presents the short characteristic of nonlinear numerical analysis used to the stability problems of structures. The MSC AFEA (Advanced Finite Element Analysis) and MSC PATRAN constitute the base to numerical analysis. The results of numerical calculation established the base to formulate some intrested conclusion.