Název: Využití identifikace parametrů nelineárních materiálových modelů pro analýzu betonových konstrukcí
Překlad názvu: Using the identification of parameters of nonlinear material models for analysis of concrete structures
Autoři: Král, Petr ; Králik, Juraj (oponent) ; Maňas,, Pavel (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Disertační práce
Rok: 2023
Jazyk: cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební
Abstrakt: [cze] [eng]
Předkládaná práce je zaměřena na numerické modelování chování (odezvy) betonu s využitím nelineárních materiálových modelů (konstitutivních vztahů) a na identifikaci hodnot vstupních parametrů těchto materiálových modelů. V současnosti existuje celá řada matematicky zformulovaných konstitutivních vztahů určených nejen pro simulování odezvy tvárných či křehkých materiálů, ale také materiálů kvazi-křehkých. Konstitutivní vztahy pro kvazi-křehké materiály vycházejí z různých teorií (teorie plasticity, koncept mechaniky poškození, nelineární lomová mechanika) a jejich komplexnost se odvíjí od zvoleného typu řešiče. Obecným problémem při využívání těchto konstitutivních vtahů je nutnost definice hodnot jejich vstupních parametrů, kterých tyto modely zahrnují obvykle velmi značné množství a které často postrádají fyzikální význam s tím, že je jejich význam ryze matematického či experimentálního charakteru. Zmíněný problém se stupňuje s narůstající komplexností materiálových modelů, ke které dochází při přechodu z formulace pro klasickou metodu konečných prvků (MKP) na formulaci pro explicitní MKP, a značně znesnadňuje jejich praktickou aplikaci. Cílem této práce je představit přístup, jak se s tímto problémem u vybraných nelineárních konstitutivních vztahů vypořádat. Za tímto účelem je práce rozdělena do tří hlavních tematických částí. První hlavní část práce je zaměřena na identifikaci hodnot vstupních parametrů Continuous surface cap modelu. Záměrem této části je nejprve ověřit efektivnost a přesnost zvolených identifikačních postupů. Následuje identifikace hodnot parametrů modelu na základě experimentálních dat za účelem modifikace odvozených kalibračních křivek. Identifikace hodnot vstupních parametrů je v této části demonstrována na obou verzích modelu, přičemž jsou využita data ze zkoušek pevnosti betonu v tahu (prostý tah, excentrický tah, tah za ohybu). Druhá hlavní část práce se zaměřuje na identifikaci hodnot vstupních parametrů Karagozian & Case concrete mode The presented thesis is focused on numerical modeling of concrete behavior (response) using nonlinear material models (constitutive relations) and on identification of input parameter values of these material models. Nowadays, there are a number of mathematically formulated constitutive relations intended not only to simulate the response of ductile or brittle materials, but also quasi-brittle materials. The constitutive relations for quasi-brittle materials are based on various theories (plasticity theory, the concept of damage mechanics, nonlinear fracture mechanics) and their complexity depends on the chosen type of solver. A general problem in the use of these constitutive relations is the need to define the values of their input parameters which these models usually include a very large number, and which often lack physical meaning, with their meaning being purely mathematical or experimental. This problem escalates with the increasing complexity of material models, which occurs in the transition from the formulation for the classic finite element method (FEM) to the formulation for the explicit FEM, and greatly complicates their practical application. The aim of this thesis is to present an approach how to deal with this problem for selected nonlinear constitutive relations. For this purpose, the thesis is divided into three main thematic parts. The first main part of the thesis is focused on the identification of input parameter values of the Continuous Surface Cap model. The purpose of this part is to first verify the effectivity and accuracy of the selected identification procedures. The following is the identification of model parameter values based on experimental data in order to adjust the derived calibration curves. In this part, the identification of input parameter values is demonstrated on both versions of the model. Data from the direct tensile test, compact tension test and four-point bending test of concrete are used. The second main part of th
Klíčová slova: analýza citlivosti; Beton; explicitní MKP; identifikace hodnot parametrů; konstitutivní vztahy; materiálový model; numerická simulace; optimalizace; Concrete; constitutive relations; explicit FEM; identification of parameter values; material model; numerical simulation; optimization; sensitivity analysis

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/209254

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-521870


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Disertační práce