Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Damage prediction hybrid procedure for FRP laminates subjected to random loads

Bousfia Mohammed, Aboussaleh Mohamed, Ouhbi Brahim

Composites Theory and Practice

|

2020

|

R. 20, nr 2

67--71

EN

In this paper, a hybrid procedure is formulated in order to predict the damage of a laminate composed of UD FRP laminae under random loading. This procedure is based on two pillars: a stiffness degradation model (SDM) combined with an energy approach taking into account the effect of load ratio in addition to a system of equations generated by SSDQM (space state differential quadrature method), which we solved with a novel technique. The outputs of SSDQM, previously used for free vibration behavior analysis of composite structures, are used with those of SDM to predict the damage failure of a composite laminate subjected to random loading. The obtained results correlate very well with the experimental ones and an extensive comparison with other models validate the accuracy and convergence characteristics of this hybrid procedure.

2

Rock failure analysis based on a coupled elastoplastic-logarithmic damage model

Abdia M., Molladavoodi H., Salarirad H.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

Vol. 62, no. 4

753--774

EN

The rock materials surrounding the underground excavations typically demonstrate nonlinear mechanical response and irreversible behavior in particular under high in-situ stress states. The dominant causes of irreversible behavior are plastic flow and damage process. The plastic flow is controlled by the presence of local shear stresses which cause the frictional sliding. During this process, the net number of bonds remains unchanged practically. The overall macroscopic consequence of plastic flow is that the elastic properties (e.g. the stiffness of the material) are insensitive to this type of irreversible change. The main cause of irreversible changes in quasi-brittle materials such as rock is the damage process occurring within the material. From a microscopic viewpoint, damage initiates with the nucleation and growth of microcracks. When the microcracks length reaches a critical value, the coalescence of them occurs and finally, the localized meso-cracks appear. The macroscopic and phenomenological consequence of damage process is stiffness degradation, dilatation and softening response. In this paper, a coupled elastoplastic-logarithmic damage model was used to simulate the irreversible deformations and stiffness degradation of rock materials under loading. In this model, damage evolution & plastic flow rules were formulated in the framework of irreversible thermodynamics principles. To take into account the stiffness degradation and softening on post-peak region, logarithmic damage variable was implemented. Also, a plastic model with Drucker-Prager yield function was used to model plastic strains. Then, an algorithm was proposed to calculate the numerical steps based on the proposed coupled plastic and damage constitutive model. The developed model has been programmed in VC++ environment. Then, it was used as a separate and new constitutive model in DEM code (UDEC). Finally, the experimental Oolitic limestone rock behavior was simulated based on the developed model. The irreversible strains, softening and stiffness degradation were reproduced in the numerical results. Furthermore, the confinement pressure dependency of rock behavior was simulated in according to experimental observations.

PL

Zachowanie materiału skalnego otaczającego wyrobiska podziemne w odpowiedzi na wysokie stany lokalnych naprężeń działających in situ jest zazwyczaj nieodwracalne i nieliniowe. Reakcje nieodwracalne spowodowane są w głównej mierze przez płynięcie plastyczne i procesy uszkodzeń. Płynięcie plastyczne uwarunkowane jest przez występowanie lokalnych naprężeń ścinających powodujące obsunięcia skał. W trakcie tego procesu ilość wiązań netto pozostaje praktycznie niezmieniona. Całościowy efekt płynięcia plastycznego w skali makroskopowej polega na tym, że właściwości elastyczne (np. sztywność) stają się niewrażliwe na działanie nieodwracalnych procesów tego rodzaju. Podstawową przyczyną reakcji nieodwracalnych reakcji w materiałach quasi-kruchych, do których należą skały, jest powstawanie uszkodzeń wewnątrz materiału. W skali mikroskopowej, proces uszkodzenia rozpoczyna się od zainicjowania i stopniowej propagacji mikro-pęknięć. Gdy długość mikro- pęknięć osiągnie wartość graniczną, zaczynają one łączyć się ze sobą w rezultacie powodując powstanie lokalnych mezo-pęknięć. W ujęciu makroskopowym i fenomenologicznym, następstwami procesu uszkodzenia jest obniżenie sztywności, powstawanie dylatacji szczelin oraz miękniecie materiału. W pary wykorzystano sprzężony model elastoplastyczno- logarytmiczny do symulacji nieodwracalnych odkształceń i utraty sztywności materiału skalnego pod wpływem naprężeń. W modelu tym ewolucje uszkodzeń i opis płynięcia plastycznego sformułowano w oparciu o reguły nieodwracalnych przemian termodynamicznych. Aby uwzględnić utratę sztywności oraz miękniecie materiału w obszarach gdzie występowały największe naprężenia wykorzystano zmienną logarytmiczną opisującą uszkodzenie. Odkształcenia plastyczne zamodelowano z wykorzystaniem modelu plastycznego opartego na warunku plastyczności Drukera-Pragera. Zaproponowano także algorytm do obliczania kolejnych kroków procedury numerycznej, oparty na zaproponowanym modelu plastycznym oraz konstytutywnym modelu uszkodzeń. Opracowany model pracuje w środowisku VC++. Został on następnie wykorzystany jako osobny, nowy model konstytutywny zapisany w kodzie DEM (UDEC). W części końcowej przeprowadzono symulację zachowania wapienia oolitowego w oparciu o zaproponowany model. Nieodwracalne odkształcenia, utrata sztywności zostały odtworzone w postaci wyników procedury numerycznej. Ponadto, przeprowadzono symulacje zachowania skał w zależności od działającego na nie ciśnienia w oparciu o obserwacje eksperymentalne.

3

An attempt to describe the stiffness degradation of brick masonry subjected to uniaxially cyclic compressive loads

Galman I., Kubica J.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2016

|

Y. 113, iss. 3-B

55--64

EN

The paper presents the results of laboratory experiments carried out on eight clay brick masonry wallettes of two types under cyclic compressive loading. Based on the results, the failure envelopes were determined, presented and discussed, as were common points stressstrain relationships for both series of specimens. The analytical description of the kinetic of stiffness degradation (with proposed appropriate formulae and experimentally determined parameters) was elaborated and proposed.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań 8 murów (dwóch serii) z cegły ceramicznej pełnej poddanej cyklicznej sile ściskającej. Zależność naprężenie – odkształcenie zostało omówione dzięki znajomości krzywej punktów wspólnych i obwiedni z badań cyklicznych. Podjęto próbę analitycznego opisu procesu degradacji sztywności muru.

4

Enhanced coupled elasto-plastic-damage models to describe concrete behaviour in cyclic laboratory tests: comparison and improvement

Marzec I., Tejchman J.

Archives of Mechanics

|

2012

|

Vol. 64, nr 3

227-227

EN

The paper presents two-dimensional FE simulation results of the concrete behaviour under quasi-static cyclic loading using different enhanced coupled elasto-plastic-damage continuum models. Attention is paid to strain localization and stiffness degradation under tensile bending failure. To ensure the mesh-independence, to properly reproduce strain localization and to capture a deterministic size effect, all constitutive models include a characteristic length of micro-structure by means of a non-local theory. Numerical results are compared with corresponding cyclic laboratory tests on concrete specimens under bending. Advantages and disadvantages of coupled models used are outlined. In addition, numerical aspects of implementation and non-local averaging of coupled models are discussed. Finally, a new improved model is proposed to describe strain localization simultaneously under both tension and compression.

5

Nośność kratownicy Misesa z prętów obarczonych wstępnym wygięciem

Chablaszek M., Kowal Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 3/II

217-224

PL

W pracy rozwiązano zagadnienie rzeczywistej nośności krytycznej, z warunku przeskoku węzła, kratownicy Misesa z uwzględnieniem redukcji sztywności podłużnej prętów ściskanych. Zamieszczono algorytm oszacowania nośności krytycznej mierzonej obciążeniem węzła kratownicy zbudowanej z prętów obarczonych wstępnym wygięciem lub ugięciem wzbudzonym obciążeniem poprzecznym. Pracę zilustrowano przykładami współrzędnych ścieżek równowagi statycznej (SRS) obciążenia P(z) węzła kratownicy Misesa dla różnego nachylenia prętów. Wyniki porównano z rozwiązaniami wg zesztywnionej geometrii układu, a także z wynikami dla konstrukcji złożonej z prętów idealnych. Pokazano zmniejszenie nośności kratownicy Misesa na przykładach różnie nachylonych prętów w funkcji ich początkowego nachylenia Ho/Lo dla wskaźnika imperfekcji C=O,05.

EN

The paper presents a solution to the question of actual critical load (from the node snap through condition) of von Mises spatial truss with account to the degradation of the longitudinal stiffness of compressed bars. The algorithm shows estimates of critical load measured by the load of the truss node built from bars with random or activated deflection. The paper is illustrated with examples of static equilibrium paths of load P(z) of von Mises truss node for different inclinations of bars. The results are compared with solutions according to the stiffened geometry of the system as well as with the results for the conventional reduction of compressed bars. Decrease in the load bearing capacity of von Mises truss node is shown according to its performance by examples of differently inclined bars in the function of their initial inclination of Ho/Lo for the imperfection ratio C = 0.05.

6

Wybrane zagadnienia degradacji sztywności zginanych połączeń zakładkowych wykonanych z użyciem wkrętów samowiercących i kleju

Król P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2008

|

z. 50 [256]

153-164

PL

Zaprezentowano wyniki badań własnych autora poświęconych analizie degradacji sztywności zginanych połączeń zakładkowych wykonanych pomiędzy elementami z kształtowników giętych z blach cienkich. W przeprowadzonych rozważaniach uwzględniono oprócz tradycyjnych łączników w postaci wkrętów samowiercących także kleje do metali, nie stosowane dotychczas szerzej do łączenia elementów konstrukcji budowlanych. W każdym z analizowanych przypadków wcześniejsza aplikacja kleju na powierzchnie łączonych elementów wykazała istotne zwiększenie sztywności początkowej i zmniejszenie odkształcalności węzłów w stosunku do analogicznych połączeń wykonanych jedynie przy użyciu samych wkrętów.

EN

The results of thorough analysis on stiffhess' degradation of selected types of lap joints in thin sheet metal structures have been presented. The analysis, apart from traditional connectors in form of self-drilling screws, included also metal-bonding adhesives, which have not been broadly used in building construction joints so far. In each of the analyzed cases, earlier application of adhesive on the surfaces of bonded elements revealed significant increase in initial stiffness and decrease in strain as against analogical screwed joints.

7

Effect of strength and stiffness deterioration on seismic behaviour of R/C asymmetric buildings

Das P. K., Dutta S.C.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2002

|

Vol. 7, no 2

527-564

EN

Past earthquakes (e.g., 1985 Mexico earthquake) have demonstrated the severe seismic vulnerability of asymmetric buildings due to coupled lateral-torsional vibration in elastic as well as in inelastic range, even under a purely translational ground shaking. Extensive research effort on inelastic behaviour of asymmetric buildings has generally used an elasto-plastic or bilinear hysteresis behaviour for the structural load-resisting elements, ignoring the strength and stiffness deteriorating characteristics of RC structural elements under cyclic loading. Hence, these studies could not recognize the possibility of progressively increasing torsional damage of load resisting elements near one edge, due to continuous shifting of centre of resistance caused by such degradations during inelastic excursions. The present study on asymmetric one storey building systems aims to assess these possible detrimental effects. The system responses are studied using a) elasto-plastic, b) stiffness degrading, c) strength deteriorating, and d) stiffness degrading as well as strength deteriorating hysteresis models for the load-resisting elements. These responses are expressed in terms of the maximum displacement demand and hysteretic energy demand in load-resisting elements. Variations of these two response quantities are studied for feasible ranges of influencing parameters due to each of the four hysteresis behaviours. The results are compared to understand the effects of stiffness degradation and strength deterioration. The remedial measures are also outlined to control the excessive response found to be generated due to such degradation effects. The study may prove useful to arrive at more justified torsional code provisions.