|
|
Únavové parametry cementového kompozitu: měření a modelování
Keršner, Z. ; Seitl, Stanislav ; Pukl, R.
V příspěvku se určují hodnoty lomově-mechanických a únavových parametrů vybraného pokročilého cementového kompozitu s vlákny. Vzorky tohoto materiálu byly vyrobeny v laboratoři ŽPSV, a.s. v rámci vývoje betonu/malty s vysokými užitnými vlastnostmi pro výrobu tenkostěnných prvků. Cement CEM I 42,5R Mokrá byl dávkován 1000 kg na m3 čerstvé směsi, vodní součinitel 0,28; použitý písek měl maximální zrno 4 mm. Dávka skleněných vláken činila 5 kg na m3 čerstvé směsi. Předkládá se část vyhodnocení pilotní studie, kterou autoři zpracovávají v rámci projektu GA ČR „Základní únavové charakteristiky a lom pokročilých stavebních materiálů".
|
|
|
Aspekty únavy a lomu pokročilých stavebních materiálů
Keršner, Z. ; Veselý, V. ; Seitl, Stanislav ; Pukl, R.
Předkládaný příspěvek si klade za cíl seznámit čtenáře se základními východisky projektu Základní únavové charakteristiky a lom pokročilých stavebních materiálů. Ve stavebních konstrukcích a konstrukčních prvcích se využívají pokročilé materiály, jako je vysokohodnotný beton, cementové kompozity ultravysokých pevností na bázi ultrajemných reaktivních složek, bezslínkové kompozity, geopolymery apod. V současné době je dosahováno zcela dříve nepředpokládaných hodnot jejich mechanických vlastností, které lze považovat za hodnoty hraniční. Nejzanedbávanější oblastí základního výzkumu pokročilých kompozitů je však zřejmě jejich únavové chování. A to přesto, že tyto materiály jsou často používány ve stavebních konstrukcích či prvcích, které jsou vystaveny cyklickému namáhání. Doposud není známa a sjednocena metodika stanovení základních únavových charakteristik těchto kompozitů tak, aby jednotlivé výsledky bylo možno vzájemně porovnat a prakticky využít.
|
|
|
Vliv šířky zářezu na lomovou odezvu ohýbaných betonových vzorků
Veselý, V. ; Keršner, Z. ; Seitl, Stanislav ; Klusák, Jan
V příspěvku je analyzován Vliv tvaru a hlouby zářezu ve zkušebních tělesech kvazi- křehkých cementového kompozitu na hodnoty nelineární lomových parametrů. Parametry jako efektivní prodloužení trhliny, efektivní lomová houževnatost specifická lomová energie lze získat ze zatěžovacího diagramu pro tříbodový ohyb. Efekt je studován použitím konečnoprvkové analýzy lomového procesu na tělese pro tříbodový ohyb se zářezem ve tvaru dvou pravoúhlých vrubů. Vliv na zatěžovací kapacitu a na počáteční iniciaci trhliny je představen a diskutová
|
|
|
Vliv šířky a hloubky zářezu na iniciaci trhliny ve vzorcích namáhaných tříbodovým ohybem
Seitl, Stanislav ; Klusák, Jan ; Keršner, Z.
Experimentální zjišťování hodnot lomově mechanických charakteristik stavebních materiálů jsou standardně prováděna na vzorcích s různou geometrií. Mezi nejčastěji používané konfigurace se řadí zkouška tříbodovým ohybem vzorku s centrálním zářezem v tahové oblasti. V případě uvedené zkoušky se magistrální trhlina iniciuje ze zářezu vyrobeného ve vzorku frézováním nebo řezáním. Cílem předkládaného příspěvku je analyzovat vliv počáteční hloubky zářezu an pro typický interval šířek zářezu bn na stanovování lomových parametrů ze standardně používaných vzorků vybrané velikosti při zkoušce tříbodovým ohybem.
|
|
|
Ohodnocení vlivu geometrie zářezu na hodnoty lomové houževnatosti u zkušebních vzorků
Seitl, Stanislav ; Klusák, Jan ; Keršner, Z. ; Knésl, Zdeněk
V příspěvku je analyzován vliv geometrie počátečního vrubu ve vzorcích pro tříbodový ohyb používaných pro odhady lomové houževnatosti a dalších lomových parametrů materiálů s matricí na bázi cementu. V těchto případech bývá počáteční vrub (zářez) vyroben diamantovou kotoučovou pilou a za rozhodující parametry lze považovat hloubku vrubu, jeho šířku a tvar vrcholu vrubu, kde je trhlina iniciována. Na základě výpočtů metodou konečných prvků se analyzuje, resp. diskutuje, vliv těchto proměnných parametrů na iniciaci počáteční trhliny. Simuluje se šíření počáteční trhliny z vrcholu vrubu s ohledem na možné geometrické odchylky od standardního tvaru, přičemž se sleduje především vliv šířky vrubu na chování vzorků za podmínek odpovídajících laboratorní zkoušce a je analyzován tento vliv na získané hodnoty lomové houževnatosti.
|
|
|
Lomová houževnatost z tříbodového ohybu vzorků z kvazikřehkých materiálů: Korekce vzhledem k šířce zářezu
Frantík, P. ; Keršner, Z. ; Klusák, Jan ; Seitl, Stanislav
Zkoušky konstrukčních materiálů pro získání hodnot lomově-mechanických veličin jsou prováděny na tvarově různých tělesech. Mezi nejpoužívanější lomové experimenty patří zkouška vzorků tříbodovým ohybem. V případě této zkoušky se užívají tělesa se zářezem, který zajišťuje iniciaci trhliny. Ukazuje se, že na šířce tohoto zářezu závisí přesnost měřených lomově-mechanických parametrů, např. efektivní lomová houževnatost či efektivní houževnatost. Cílem příspěvku je na základě výpočtů metodou konečných prvků analyzovat vliv šířky zářezu pro různé geometrie vzorku/zkoušky na iniciaci počáteční trhliny. Tento vliv na získané hodnoty lomově-mechanických parametrů autoři kvantifikují a jsou vyslovena doporučení pro korektní vyhodnocení experimentů, včetně použitelných aproximačních funkcí.
|
|
|
Vliv materiálových parametrů na polynom užitý k modifikaci Parisova vztahu
Seitl, Stanislav
V příspěvku je provedena citlivostní analýza vlivu materiálových vlastností (zaměřením plastickou zónu a exponent zpevnění) na polynom používaný k modifikaci Paris-Erdoganova vztahu. Modifikace, která je založena na dvouparametrové lomové mechanice, popisuje rychlost šíření únavové trhliny závislosti na velikosti plastické zóny. Závislost pole napětí okolo kořene trhliny, které je popsáno dvěmi parametry součinitelem intenzity napětí K a T-napětí, je vyjádřena polynomickou funkcí, která je zde představena. Výsledek přispívá k bezpečnějšímu přenosu dat naměřených na laboratorních vzorcích na reálné konstrukce a jejich komponenty.
|
|
|
Vliv T-napětí na velikost a tvar plastické zóny pro různé tvary vzorků
Seitl, Stanislav
V příspěvku je studován vliv konstantního členu Williamsova rozvoje (T-napětí) na velikost a tvar plastické zóny. Jsou zde uvedeny analytické vztahy za podmínky HMH jednak v rámci klasické a jednak v rámci dvouparametrové lomové mechaniky. Obě analytická řešení jsou porovnána s numerickým řešením provedeným v MKP systému. K numerické výpočtům byly použity v laboratorních podmínkách používané zkušební tělesa a to 3PB, CT a CCT. Ze sledovaných výsledků plyne že dvouparametrová lomová mechanika nám upřesňuje popis plastické zóny a je vhodné ji použít zejména v případě těles se zápornou hodnotou T-napětí.
|
|
| |
|
|
Stanovení hodnot T-napětí metodou konečných prvků
Seitl, Stanislav ; Hutař, Pavel ; Knésl, Zdeněk
V příspěvku jsou presentovány základní a nejčastěji používané postupy pro výpočet hodnot T-napětí metodou konečných prvků (MKP). Důraz je kladen zejména na takové postupy výpočtů, které umožňují odhad T-napětí na základě znalostí rozložení napětí a posunutí v okolí vrcholu trhliny formou postprocesoru k použitému systému. Jsou diskutovány zejména přímé postupy odhadu T-napětí založené na srovnání analytických vztahů pro rozdělení napětí (posunutí) a odpovídajících numerických hodnot. Jednotlivé postupy jsou srovnány a jejich použitelnost je diskutována s ohledem na charakter řešené úlohy. Cílem příspěvku je poskytnout přehled těchto postupů, poukázat na jejich výhody a nevýhody a tak umožnit potenciálnímu uživateli snazší orientaci v této oblasti. Zejména je poukázáno na některá úskalí a chyby se kterými se při určování hodnot T-napětí nejčastěji setkáváme.
|
host ::
RSS.