Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Parametrization of cauchy stress tensor treated as autonomous object using isotropy angle and skewness angle

Ziółkowski Andrzej

Engineering Transactions

|

2022

|

Vol. 70, iss. 3

239--286

EN

Intrinsic features (eigenproperties) of the Cauchy stress tensor are discussed. Novelty notions of isotropy and skewness mode angles are introduced for the improved parametric description of spherical (isotropic) and deviatoric (anisotropic) components of stress tensor. The skewness angle is defined with pure shear employed as a comparison reference mode upon observing that pure shear states can be interpreted as elementary (atomic) blocks of any macroscopic deviatoric stress state. An original statistical-physical interpretation of the stress tensor orthogonal invariants is provided. A micromechanical explanation for observed decrease of the stress tensor anisotropy factor values, measured in terms of the tensor orbit diameter, with stress deviator diverging from pure shear mode, is proposed. Explicit reasons explaining why biaxial experimental layouts (simple shear and/or planar shear) are insufficient for the comprehensive characterization of materials properties submitted to complex stress states loadings are presented. New explicit formulas for the triaxiality factor valid for biaxial stress states are delivered.

2

Stress-dilatancy for soils. Part IV: Experimental validation for simple shear conditions

Szypcio Z.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2017

|

Vol. 39, nr 1

81--88

EN

This paper validates the frictional state theory using published experimental data from simple, direct and ring shear tests. Simple shear is treated as a special case of plane strain conditions. In order to define complete stress and strain, additional assumptions are made: in the direct shear and ring shear tests, simple shear is assumed to occur in the shear band. For Φ° = Φ’ϲϑ = Φ’r, the stress-dilatancy relationship obtained from the frictional state theory is similar to the relationships proposed by Taylor and Bolton. Further experiments, especially those that use a hollow cylindrical shear apparatus, are necessary to fully validate the frictional state theory in simple shear conditions.

3

Rozwój fałdów futerałowych przy powierzchniach poślizgu ułożonych zgodnie z warstwowaniem

Adamuszek M, Burliga S., Dąbrowski M.

Przegląd Solny

|

2016

|

T. 12

42--50

PL

Fałdy w złożach soli często wykazują kształt niecylindryczny. Lokalnie strukturom fałdowym towarzyszą powierzchnie odkłuć, które w niektórych przypadkach mogą być uważane za czynnik inicjujący rozwój fałdów. W artykule przedstawiono badania ewolucji kształtu fałdów futerałowych rozwijających się w warunkach ścinania prostego w sąsiedztwie powierzchni odkłucia ułożonej zgodnie z warstwowaniem. Do badań wykorzystano model analityczny opisujący deformację w otoczeniu powierzchni poślizgu w jednorodnym ośrodku lepkim. Wyniki modelowania wykazują, iż fałdy tworzące się podczas deformacji są wyraźnie niecylindryczne. Struktury ujawniające się na przekrojach prostopadłych do kierunku ścinania o charakterystycznej geometrii oczkowej wymagają odkształcenia ścięciowego γ>5, natomiast fałdy futerałowe będące szczególnym typem fałdów niecylindrycznych o wygięciu linii przegubowej przekraczającym 90º obserwowane są dla γ>10. Fałdy charakteryzują się relatywnie małą wysokością. Kształt oczek jest zwykle silnie wydłużony, a ich stosunek osi wielkiej do małej nierzadko przekracza 10. Fałdy o największej wysokości i wydłużeniu powstają w warstwach, oddalonych od powierzchni poślizgu o ok. 0,2 długości promienia tej powierzchni. Fałdy oczkowe widoczne tuż nad powierzchnią poślizgu mogą mieć U-kształtny kontur, jednakże fałdy o zarysie oczek przeważnie wykształcają się w pewnej odległości od powierzchni poślizgu, co w konsekwencji sprawia, że w naturze może być trudne zaobserwowanie związku fałdów futerałowych z powierzchniami odkłuć.

EN

Folds in evaporites typically have non-cylindrical shapes. Various fold structures are associated with slip surfaces, which, in some cases, can be interpreted as the folding trigger. In the article, we present the analysis of fold shape evolution, studying folds that develop in the vicinity of the layer-parallel slip surface during simple shear deformation. We employ an analytical model that describes the deformation around the slip surface in an isotropic, viscous material. Folds that develop during deformation are clearly non-cylindrical. Folds with an eye pattern in the sections perpendicular to the shearing directions are observed after shear strain γ>5, whereas sheath folds that are specific types of non-cylindrical folds with opening angle exceeding 90º, require γ>10. The folds are characterised by small height. The eye-shape is highly elongated, and their axial ratio commonly exceeds 10. Folds with largest height and elongation are formed in the layers located at the distance of ca. 0.2 of the slip surface radius from the slip surface. Eye structures that develop in the layers closest to the slip surface can have geometry of a concave crescent-shaped roll. Folds with the eye pattern are unlikely to develop next to the slip surfaces in the model, thus, also in the nature these two structures can hardly be noticeable in a single outcrop.

4

Koncepcja stanów efektywnych plastycznego płynięcia ośrodków rozdrobnionych

Szypcio Z.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2007

|

z. 111

403-410

PL

W pracy przedstawiono równania dylatacji dla warunków: trójosiowego ściskania, trójosiowego rozciągania, dwuosiowego ściskania i prostego ścinania otrzymane z definicji stanów efektywnych plastycznego płynięcia. Otrzymane równania dylatacji mogą być z powodzeniem stosowane do weryfikacji wyników badań laboratoryjnych i budowy nowych modeli ośrodków rozdrobnionych.

EN

In this paper the dilatancy equation for condition of: triaxial compression, triaxial extension, biaxial compression and simple shear obtained from definition of effective state of plastic flow are presented. The dilatancy equation can be used in verification of laboratory tests results and constitutive modeling of geomaterials.

5

Simple shear test in identification of constitutive behaviour of materials submitted to large deformations - hyperelastic materials case

Ziółkowski A.

Engineering Transactions

|

2006

|

Vol. 54, iss. 4

251-269

EN

The present work is directed at evaluation of the simple shear test for identification of constitutive behaviour of materials submitted to large deformations. For that purpose, actual experimental conditions together with theoretical background of the test are analyzed on the example of two hyperelastic material models. Advantages and disadvantages of various strain and stress measures used for presentation of simple shear test (SST) results are analyzed. The most often presented as the only result of "standard" SST proof chart, i.e. shear nominal stress - shear nominal strain (?12(N) - ?/2), characterizes the material energetically in the sense that it reveals its capacity for elastic energy storage dW/V0 = ?12(N) d?. However, it characterizes the constitutive behaviour of the material only partially, since it is equivalent to shear II Piola Krichoff stress - shear Green-Lagrange strain (?21(2) - E21(2)) chart, within the large deformations context. This data alone does not even allow to reconstruct the shear Cauchy stress - shear spatial Hencky strain (?12(0) - e12(0)) chart for the tested material. In order to take full advantage of the constitutive information available from simple shear test, it is highly recommended to extend the experimental methodology of "standard" SST proof in such a way as to determine simultaneously two components (shear and normal) of nominal stress tensor in the same SST proof. Such experimental information allows for subsequent recalculation of non-symmetric nominal stress tensor components into Cauchy stress components.

6

Podstawy teoretyczne testu prostego ścinania przy badaniu własności materiałów sprężystych poddanych dużym odkształceniom

Ziółkowski A., Kruszka L.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2005

|

Vol. 54, nr 1

5-16

PL

W pracy wprowadzono podstawowe zależności teoretyczne umożliwiające poprawne opracowanie danych uzyskiwanych na drodze doświadczalnej w próbie prostego ścinania dla materiałów poddawanych dużym odkształceniom. Przedyskutowano uwarunkowania teoretyczno-doświadczalne próby, jak również wskazano pożądany kierunek dalszego jej udoskonalania.

EN

In the present work relevant formulas have been derived and mutual experimental and theoretical constraints are analyzed, which prove to be useful when identifying the properties of elastic materials subjected to the large deformations with the aid of the simple shear test.

7

Charakterystyki mechaniczne i zmiany temperatury podczas prostego ścinania stali konstrukcyjnych.

Gadaj S., Nowacki W., Pieczyska E.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2003

|

R. 48, nr 10-11

491-495

PL

Omówiono metodę pomiaru oraz przedstawiono wyniki badań prostego ścinania blach stalowych stosowanych głównie do budowy karoserii samochodowych. Badano zmiany naprężeń i odkształceń oraz temperatury tych blach w zakresie odkształceń quasi-statycznych (10 do -3 s do -1 ¸ 10 do 1 s do -1). Ścinanie prowadzono w specjalnie skonstruowanym przyrządzie, umieszczanym w maszynie wytrzymałościowej, który pozwala na transformację ściskania w proste ścinanie. Zmiany temperatury rejestrowano w sposób ciągły za pomocą kamery termowizyjnej. Wyniki badań wskazują że dla danej prędkości ścinania, w obszarze jednorodnego odkształcania, istnieje pewna korelacja pomiędzy zmianami naprężenia i temperatury badanych stali. Stwierdzono również, Że średnie przyrosty temperatury w strefie ścinania zależą od rodzaju stali i prędkości ścinania. Przy dużych prędkościach, rzędu 10 do 1 s do -1, sięgają one 100 K, co wskazuje, że lokalne zmiany temperatury (w pasmach ścinania) mogą być znacznie wyższe, a więc mogą zmieniać przebieg procesu ścinania.

EN

Experimental technique of the simple plane shear has been described and the results obtained for steels applied in the car industry have been presented. The stress, the strain and temperature changes, in the range of strain rate 10 to -3 s to -1 ¸ 10 to 1 s to -1, were studied. The shear process has been carried out in a specially designed grip, which allows to replace the compression into a simple shear. This grip was fitted in the testing machine. A change of temperature of the surface of the sample has been observed during the shear test using an infrared camera. A correlation between the mechanical and the temperature characteristics of steels shows that the temperature increments during simple shear tests depend on the kind of material and grow with both the increasing stress and the increasing shear rate. At the rate equal to 10 to 1 s to -1 , the temperature increment has reached 100 K; locally, these increments can be significantly higher and can influence the deformation process.

8

Pure shear of a cubic crystal

Wesołowski Z.

Archives of Mechanics

|

2003

|

Vol. 55, nr 1

109-125

EN

Large simple shear of a crystal of cubic symmetry is considered. The equations of second order elasticity theory are applied. In this approximation three constants of the second order and six constants of the third order characterize the crystal. The stress for three shearing planes and three directions for each plane has been calculated. The stresses have been calculated separately for each material constant. For copper, the shearing planes and shearing directions for which stress reaches extreme values have been determined. The extreme values for each component of the traction have been calculated.