|
|
Beton jako dvoufázový materiál: statisticko/citlivostní modelování poruch
Keršner, Z. ; Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
V článku je uvažován beton jako dvoufázový materiál. Je modelováno chování trhliny s vrcholem na rozhraní mezi dvěma různými materiály: cementovou pastou (matrice) a zrny kameniva (částice). Vstupní veličiny jsou uvažovány jako náhodné a k jejich zpracování je použito metody LHS a softwaru FREET. Jsou uvedeny výsledky statisticko/citlivostní analýzy výstupní veličiny, tzv. kritického napětí nutného pro další šíření trhliny z rozhraní mezi kamenivem a cementovou pastou do materiálu kameniva.
|
|
| |
|
| |
|
|
Kritéria stability trhliny s vrcholem na bi-materiálovém rozhraní
Náhlík, Luboš
Cílem poíspivku je v rámci lineární elastické lomové mechaniky (LELM) analyzovat problém trhliny šířící se v okolí rozhraní dvou elastických materiálu. Pozornost je věnována případu, kdy se vrchol trhliny nachází právi na tomto rozhraní. Je uveden obecný postup umožnující formulovat kriteria stability singulárního koncentrátoru napětí. Na jeho základi jsou navržena dvě kriteria stability: první vychází z parametru plastické zóny pořed vrcholem trhliny, druhé je založeno na energetickém principu,konkrétni na modifikaci Sihova faktoru hustoty deformaení energie. Na základi uvedených kriterií jsou formulovány podmínky pro další šíření trhliny z bi-materiálového rozhraní a odhadnuto kritické napití nutné k šíření trhliny z jednoho materiálu do druhého. Je učiněno vzájemné srovnání obou kriterií navržených a diskutována vhodnost a podmínky pro jejich použití v praxi.
|
|
|
Lomová procesní zóna betonu: Interakce trhlina-kamenivo
Keršner, Z. ; Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
V příspěvku je analyzováno porušení silikátových kompozitů (např. betonu) šířením magistrální trhliny v dvoufázovém prostředí, tvořeném matricí (např. zatvrdlou cementovou pastou) a částicemi (zrny kameniva). Pozornost je soustředěna na případ, kdy trhlina prochází částicí (tj. kdy dochází k rozlomení zrna). Použitý numerický model vychází z představy, že rozhodující situací je konfigurace odpovídající trhlině v matrici s vrcholem na rozhraní matrice/částice. Je diskutován vliv materiálových parametrů obou složek kompozitu (včetně vlastností rozhraní) na kritické napětí potřebné k rozlomení částice. Získané výsledky mají význam pro vyhodnocování experimentálně získaných lomově-mechanických parametrů betonu. Použitý model má širší uplatnění při studiu problematiky šíření trhlin v nehomogenních materiálech.
|
|
|
Formulace podmínek křehkého porušení pro materiálově složená tělesa
Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
V práci je navrženo kritérium stability pro případ trhliny s vrcholem na rozhraní dvou materiálů, založené na zobecněném faktoru hustoty deformační energie. Výpočtem je určeno rozložení hustoty deformační energie v blízkosti trhliny, velikost hodnot zobecněných faktorů intensity napětí a směr dalšího šíření trhliny po jejím průniku rozhraním. Je uvažována obecná orientace trhliny vůči bi-materiálovému rozhraní i existence obou singularit napětí, které se v tomto případě mohou vyskytnout. Problém je řešen za pomoci kombinace analytického a numerického přístupu. Je uveden i numerický příklad navrženého postupu.
|
|
|
Kritické napětí pro šíření trhlin v betonu
Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
Příspěvek se zabývá šířením trhlin v betonu. Beton je uvažován jako dvoufázové prostředí. První fáze (matrice) je tvořena cementovou pastou. Druhá fáze (částice) je tvořena zrny kameniva. Existence rozhraní mezi cementovou pastou a zrny kameniva hraje významnou roli v případě šíření trhlin v betonu. Lomové chování betonu může být silně ovlivněno existencí tohoto rozhraní a jeho vlastnostmi. V práci je za podmínek platnosti lineární elastické lomové mechaniky odhadnuta velikost kritického napětí potřebného k porušení částice (zrna kameniva). Je studována velikost tohoto kritického napětí v závislosti na různých materiálových vlastnostech cementové pasty (matrice) a zrn kameniva (částic). Pozornost je věnována vlivu Poissonových čísel obou fází na velikost výsledného kritického napětí vedoucí k rozlomení zrna kameniva.
|
|
|
Analýza rozdělení napětí pro trhlinu s vrcholem na rozhraní dvou materiálů
Náhlík, Luboš
V příspěvku je studováno chování únavové trhliny šířící se v oblasti rozhraní dvou různých materiálů. Specielní pozornost je věnována rychlosti šíření únavové trhliny v okamžiku, kdy její vrchol dosáhne rozhraní obou materiálů. V takovém případě je exponent singularity napětí v okolí vrcholu trhliny závislý nejen na materiálových vlastnostech obou materiálů, ale i na orientaci trhliny vůči rozhraní. Zde pojem faktoru intenzity napětí (zavedený pro homogenní materiál) ztrácí obvyklí význam. V rámci předpokladů lineární elastické lomové mechaniky je sledován vliv orientace trhliny vůči rozhraní a materiálových charakteristik na velikost exponentu singularity.
|
|
|
Predikce směru šíření trhliny s vrcholem na rozhraní dvou elastických materiálů
Náhlík, Luboš
V příspěvku je použita koncepce hustoty deformační energie ke stanovení předpokládaného směru šíření trhliny s vrcholem na rozhraní dvou různých elastických materiálů z bi-materiálového rozhraní do druhého materiálu. Za tímto účelem je provedena kompletní analytická a numerická analýza pole napětí v okolí vrcholu trhliny ležícím na rozhraní dvou různých elastických materiálů. Trhlina je orientována obecně vůči bi-materiálovému rozhraní, přičemž je brána do úvahy existence dvou typů singularit napětí, které se v tomto případě vyskytují, odpovídající tahovému a smykovému módu namáhání. Jsou odvozeny vztahy pro hustotu deformační energie v závislosti na kompozitních parametrech obou materiálů. Uvedený postup je aplikován na numerickém příkladě. Výsledkyy přispívají k pochopení procesů únavového porušování v kompozitních materiálech.
|
|
|
Odhad kritického napětí pro poškození povrchové vrstvy
Náhlík, Luboš
V příspěvku je studováno chování trhliny šířící se v okolí rozhraní dvou materiálů. Jsou analyzovány podmínky stability trhliny s vrcholem na rozhraní dvou materiálů za předpokladu platnosti lineární elastické lomové mechaniky. Kritérium stability je formulováno na základě koncepce hustoty deformační energie a je použito pro odhad kritického aplikovaného napětí při kterém se trhlina začne šířit z rozhraní do druhého materiálu. Je ukázáno, že kritické napětí silně závisí na lomové houževnatosti druhého materiálu a na odpovídajících bi-materiálových parametrech.
|
host ::
RSS.