|
|
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 přechodové vrstvy mezi cementovou pastou a kamenivem na šíření trhliny: konečnoprvkové modelování
Keršner, Z. ; Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
V řadě případů je pro popis šíření makrotrhliny v betonu klíčovou konfigurací situace, kdy se vrchol trhliny nachází na rozhraní matrice–částice, resp. částice–matrice. V těchto případech není možno použít standardní kritéria lineárně elastické lomové mechaniky a do modelování je nutno zahrnout vliv rozdílnosti materiálových parametrů obou složek.Pro popis trhliny mohou být navíc rozhodující vlastnosti rozhraní mezi oběma složkami, zejména pak existence přechodové zóny mezi matricí a kamenivem, která v dosavadních pracích nebyla uvažována. V příspěvku je beton modelován jako prostředí, sestávající ze zatvrdlé cementové pasty (matrice) a kameniva (částice), včetně zmíněné přechodové vrstvy. Výsledky analýzy takto modelovaného betonu umožňují popsat lomové chování makrotrhliny šířící se v tomto prostředí v závislosti na materiálových parametrech jednotlivých složek. Výpočty jsou realizovány MKP a pro reálná materiálová data matrice, ITZ a částice jsou presentovány relevantní výsledky.
|
|
| |
|
|
Modelování dvoufázového prostředí: vliv tvaru a velikosti částic
Náhlík, Luboš ; Keršner, Z. ; Knésl, Zdeněk
Beton je v přízpěvku modelován jako dvoufázový materiál. V případě, že vrchol trhliny leží na bi-materiálovém rozhraní mezi zrny kameniva a materiálem cementové pasty (matrice) je exponent singularity napětí, lambda, různý od 1/2. V tomto případě nelze použít přístupů klasické lomové mechaniky. V práci je navrženo kriterium stability trhliny, umožňující rozhodnout, kdy dojde k přelomení zrna kameniva (částice). Je ukázáno, že velikost a tvar částice má na velikost kritického napětí, při kterém dojde k přelomení částice malý vliv.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Interakce trhliny a kameniva v betonu
Keršner, Z. ; Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
V článku je beton prezentován jako dvoufázový materiál. Je modelováno chování dlouhé trhliny blížící se k rozhraní mezi cementovou pastou (matrice) a kamenivem (částice). Je ukázáno, že pokud je modul pružnosti v tahu cementové pasty větší než modul pružnosti v tahu kameniva, tak efektivní lomová houževnatost betonu je převážně závislá na lomových vlastnostech kameniva.
|
host ::
RSS.