|
|
Numerická podpora pro popis chování cementového kompozitu při únavové zkoušce
Holušová, Táňa ; Padevět,, Pavel (oponent) ; PhD, Ladislav Řoutil, (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
Předkládaná disertační práce je zaměřena na analýzu alternativní zkoušky pro určování lomově mechanických parametrů cementových kompozitů. Je analyzováno těleso ve tvaru disku o průměru 150 mm, tloušťce 60 mm a jeho modifikace pro použití při zkoušce excentrickým tahem (zkr. CT). Taková zkouška je v práci označována jako modifikovaná zkouška excentrickým tahem (zkr. MCT, popřípadě MDCT). Tato testovací konfigurace byla pro zkoušení statických a únavových vlastností cementových kompozitů vybrána právě z důvodu jejího tradičního využití pro testování únavy kovových materiálů. Pro modifikovanou zkoušku excentrickým tahem mohou být využita tělesa i s jiným průřezem, ale práce je výhradně zaměřena na těleso kruhové, například proto, že by jej šlo snadno odřezat z jádrových vývrtů, odebíraných přímo ze stávající konstrukce. Mechanické a únavové parametry zjištěné pomocí zkušebního tělesa odebraného z jádrového vývrtu jsou relevantnější staří použitého betonu kontrolované konstrukce. Modifikovaná zkouška excentrickým tahem byla nejdříve kalibrována numerickými simulacemi, zahrnující ladění tvaru numerického modelu a použití materiálových modelů pro beton a ocel. Následně bylo provedeno laboratorní zkoušení modifikované zkoušky excentrickým tahem na několika úrovních. Bylo provedeno ověření výstižnosti numerického modelu oproti pilotnímu laboratornímu testování MCT zkoušky. Dále bylo provedeno porovnání modifikované zkoušky excentrickým tahem a její vhodnosti k určování lomově mechanických parametrů cementových kompozitů se zkouškou v tříbodovém ohybu, která je pro tyto účely standardizovanou zkouškou. Další laboratorní testování bylo zaměřeno na určení lomově mechanických parametrů betonu směsi klasifikované v pevnostní třídě C30/37 a na pilotní studii únavových parametrů ve stejné pevnostní třídě betonu. V práci byly také představeny numerické simulace protlačovací zkoušky, zaměřené na spojení betonu s ocelí epoxidovým lepidlem.
|
|
|
Analýza napjatosti a porušení ve zkušebních tělesech používaných pro určování lomově-mechanických parametrů kvazikřehkých materiálů
Holušová, Táňa ; Seitl,, Stanislav (oponent) ; Veselý, Václav (vedoucí práce)
Práce se zabývá testem pro určování lomově-mechanických parametrů kvazikřehkých materiálů, zejména betonu. Zkoumanou zkouškou je tzv. wedge-splitting test, jehož český ekvivalent může znít jako zkouška štípáním klínem. Pro tuto zkoušku je možné použít tělesa různých tvarů se zářezy; tato práce se však výhradně zaměřuje na těleso ve tvaru válce o průměru 150 mm a tloušťce 100 mm. Zkouška je prováděna virtuálně pomocí MKP softwaru Atena 2D. Je sledován průběh porušení tělesa během zatěžování pro různé délky zářezu. Kvantifikuje se množství energie vynaložené na rozvinutí porušení mimo zkoušený průřez oslabený zářezem. Je vyšetřována i velikost lomové procesní zóny v závislosti na relativní délce zářezu. Popsaná analýza se provádí pro více materiálových sad, které se liší kohezivními vlastnostmi vyjádřenými skrze tzv. charakteristickou délku kvazikřehkého materiálu. Hledají se vhodné proporce tělesa tak, aby při provádění zkoušek nedocházelo ke vzniku porušování, a tedy i disipace energie, mimo oblast ligamentu tělesa, čímž se zpřesní odhad lomově-mechanických parametrů zkoušeného materiálu.
|
|
|
Numerická podpora pro popis chování cementového kompozitu při únavové zkoušce
Holušová, Táňa ; Padevět,, Pavel (oponent) ; PhD, Ladislav Řoutil, (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
Předkládaná disertační práce je zaměřena na analýzu alternativní zkoušky pro určování lomově mechanických parametrů cementových kompozitů. Je analyzováno těleso ve tvaru disku o průměru 150 mm, tloušťce 60 mm a jeho modifikace pro použití při zkoušce excentrickým tahem (zkr. CT). Taková zkouška je v práci označována jako modifikovaná zkouška excentrickým tahem (zkr. MCT, popřípadě MDCT). Tato testovací konfigurace byla pro zkoušení statických a únavových vlastností cementových kompozitů vybrána právě z důvodu jejího tradičního využití pro testování únavy kovových materiálů. Pro modifikovanou zkoušku excentrickým tahem mohou být využita tělesa i s jiným průřezem, ale práce je výhradně zaměřena na těleso kruhové, například proto, že by jej šlo snadno odřezat z jádrových vývrtů, odebíraných přímo ze stávající konstrukce. Mechanické a únavové parametry zjištěné pomocí zkušebního tělesa odebraného z jádrového vývrtu jsou relevantnější staří použitého betonu kontrolované konstrukce. Modifikovaná zkouška excentrickým tahem byla nejdříve kalibrována numerickými simulacemi, zahrnující ladění tvaru numerického modelu a použití materiálových modelů pro beton a ocel. Následně bylo provedeno laboratorní zkoušení modifikované zkoušky excentrickým tahem na několika úrovních. Bylo provedeno ověření výstižnosti numerického modelu oproti pilotnímu laboratornímu testování MCT zkoušky. Dále bylo provedeno porovnání modifikované zkoušky excentrickým tahem a její vhodnosti k určování lomově mechanických parametrů cementových kompozitů se zkouškou v tříbodovém ohybu, která je pro tyto účely standardizovanou zkouškou. Další laboratorní testování bylo zaměřeno na určení lomově mechanických parametrů betonu směsi klasifikované v pevnostní třídě C30/37 a na pilotní studii únavových parametrů ve stejné pevnostní třídě betonu. V práci byly také představeny numerické simulace protlačovací zkoušky, zaměřené na spojení betonu s ocelí epoxidovým lepidlem.
|
|
| |
|
|
Analýza napjatosti a porušení ve zkušebních tělesech používaných pro určování lomově-mechanických parametrů kvazikřehkých materiálů
Holušová, Táňa ; Seitl,, Stanislav (oponent) ; Veselý, Václav (vedoucí práce)
Práce se zabývá testem pro určování lomově-mechanických parametrů kvazikřehkých materiálů, zejména betonu. Zkoumanou zkouškou je tzv. wedge-splitting test, jehož český ekvivalent může znít jako zkouška štípáním klínem. Pro tuto zkoušku je možné použít tělesa různých tvarů se zářezy; tato práce se však výhradně zaměřuje na těleso ve tvaru válce o průměru 150 mm a tloušťce 100 mm. Zkouška je prováděna virtuálně pomocí MKP softwaru Atena 2D. Je sledován průběh porušení tělesa během zatěžování pro různé délky zářezu. Kvantifikuje se množství energie vynaložené na rozvinutí porušení mimo zkoušený průřez oslabený zářezem. Je vyšetřována i velikost lomové procesní zóny v závislosti na relativní délce zářezu. Popsaná analýza se provádí pro více materiálových sad, které se liší kohezivními vlastnostmi vyjádřenými skrze tzv. charakteristickou délku kvazikřehkého materiálu. Hledají se vhodné proporce tělesa tak, aby při provádění zkoušek nedocházelo ke vzniku porušování, a tedy i disipace energie, mimo oblast ligamentu tělesa, čímž se zpřesní odhad lomově-mechanických parametrů zkoušeného materiálu.
|
|
| |
|
|
Modified compact tension test: The influence of the steel bars position
Holušová, Táňa ; Seitl, Stanislav ; Fernández-Canteli, A.
Testing and analysis of fatigue behavior of homogeneous materials, such as concrete or other cement based composites, are one major problem being studied in this scientific field. In this contribution, adaptation of the compact tension test, well known its use in the testing of metallic materials, is pursued for crack propagation rate measurement on cement based composites using cylindrical specimens. In particular, the influence of the steel bars position on the fracture parameters is studied in the modified compact tension test. The numerical study is performed by ATENA 2D. The results are compared by Load-COD diagrams and the variation of the fracture parameters values is discussed.
|
|
| |
|
|
Numerical prediction of parasitic energy dissipation in wedge splitting tests on concrete specimens
Veselý, V. ; Holušová, Táňa ; Seitl, Stanislav
Undesirable energy dissipation taking place during wedge-splitting tests on cementitious composites and resulting in overestimation of the values of the determined fracture-mechanical characteristics of the tested materials is investigated in this paper via numerical simulations performed using a commercial finite element method tool with an implemented cohesive crack model. The rather broad range of cohesive behaviour of the studied materials was simulated through adjustments made to the corresponding characteristic length of the composite. The parasitic amount of energy is dissipated in fracture processes around the corners of the groove for the insertion of the loading platens, as these corners introduce rather strong stress concentrators to the specimen. This amount was extracted from simulated load-displacement curves and it was discovered that the amount considerably depends on the specimen proportions but its dependence on the level of material brittleness is not so significant.
|
|
| |
host ::
RSS.