The evolution of material damage in a nonlinear spring is modeled, analyzed, and numerically simulated. The material damage is described by a damage function whose evolution depends on the mechanical energy in the system and the damage threshold. The model is in the form of two coupled nonlinear ordinary differential equations. The existence of the unique solution is proved using arguments for evolutionary equations with maximal monotone operators, differential equations, and fixed points. The scaling properties of the model are discussed. A numerical algorithm for the problem is presented and four simulations of the system behavior depicted. In particular, the changes in the oscillations of the system as damage progresses are shown.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A very characteristic mode of concrete damage at high temperature, especially for the materials characterized by a low intrinsic permeability, like for example HPC or UHPC, is so called thermal spalling. In this paper the results of simulations performed with a mathematical model, which considers concrete as multiphase porous material, are applied to define some spalling indexes based on various collapse mechanisms. A validation of the quantities proposed, carried out by means of a comparison with some experimental test results, is presented. Moreover, the results of a simulation dealing with a structural element exposed to a parametric fire, including a cooling phase, usually not considered in analyses, is described and discussed.
PL
Termiczne odpryskiwanie betonu (ang. thermal spalling) jest bardzo charakterystyczną formą zniszczenia tego materiału pod wpływem wysokiej temperatury. Zagrożone są zwłaszcza materiały o niskiej przepuszczalności, jak na przykład betony wysokiej i bardzo wysokiej wytrzymałości. W niniejszej pracy, bazując na modelu matematycznym betonu, traktowanego jako wielofazowy materiał porowaty, zdefiniowano pewne liczby kryterialne (tzw. indeksy spallingu), które charakteryzują niebezpieczeństwo wystąpienia termicznego odpryskiwania betonu, przy założeniu różnych mechanizmów zniszczenia materiału. Przedstawiono także wyniki eksperymentalnej weryfikacji zaproponowanych kryteriów zniszczenia betonu w wysokiej temperaturze. Ponadto opisano i przedyskutowano wyniki symulacji dotyczących betonowych elementów konstrukcyjnych, poddanych działaniu parametrycznego pożaru, z uwzględnieniem fazy studzenia konstrukcji.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.