Detail projektu

Vliv geometrie a velikosti zkušebních těles na lomové parametry cementových kompozitů

Období řešení: 01.01.2007 — 31.12.2009

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Postdoktorandské granty

- plně financující (2007-01-01 - 2009-12-31)

O projektu

Navrhovaný projekt je zaměřen na lomové chování kompozitů na bázi cementu. V současnosti nejpoužívanější nelineární teorie pro popis lomu těchto kompozitů vycházejí z přístupu kohezivní resp. ekvivalentní elastické trhliny. Lomové modely založené na obou těchto přístupech jsou řízeny alespoň dvěma lomovými parametry, přičemž jedním z nich je vždy charakteristika materiálu vyjadřující jeho odolnost vůči šíření trhliny, tj. lomová energie resp. houževnatost (příp. R-křivka), další determinuje velikost trhliny. Pro experimentální určování těchto parametrů se používají metody, jež poskytují jejich hodnoty závislé na geometrii a velikosti konstrukce, což snižuje kredit těchto lomových modelů v důsledku nejednoznačnosti výsledků při jejich použití v konstrukční analýze. V navrhovaném projektu budou prováděny experimentální a numerické analýzy motivované podchycením a eliminací vlivu geometrie a velikosti vzorku na určování jmenovaných lomových parametrů, a to pomocí nástrojů dvouparametrové lomové mechaniky, konkrétně prostřednictvím parametrů stísnění napětí na čele trhliny.

Popis anglicky
The proposal presented is focused on the fracture behaviour of cement-based composites. Recent nonlinear fracture theories for fracture of the composites exploit mainly the cohesive crack or the equivalent elastic crack approach, respectively. Fracture models based on both approaches are handled by at least two parameters. One of them is typically the characteristics reflecting the material resistance against crack propagation, i.e. the fracture energy or toughness (R-curve), respectively; the next determines the crack size. Testing methods for the fracture parameters determination unfortunately provide the values dependent on the specimen geometry and size, which complicates the employment of the above mentioned models in the structural analysis. It is intended in proposed project to perform experiments and numerical analyses in order to capture and eliminate the influence of specimen geometry and size on the values of determined fracture parameters, for which the tools of two-parameter fracture mechanics will be applied, i.e. the parameters of constraint at the crack tip.

Klíčová slova
kvazikřehký lom, lomová energie, R-křivka, vliv geometrie, vliv velikosti

Klíčová slova anglicky
quasi-brittle fracture, fracture energy, R-curve, influence of geometry, size effect

Označení

GP103/07/P403

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Veselý Václav, doc. Ing., Ph.D. - hlavní řešitel

Útvary

Ústav stavební mechaniky
- příjemce (23.01.2008 - nezadáno)

Výsledky

VESELÝ, V.; KERŠNER, Z.; ŘOUTIL, L. Fracture energy of quasi-brittle materials: variants of its expression and determination, and related effects. In Engineering mcehanics 2007. Svratka, Česká republika: 2007. p. 1-13. ISBN: 978-80-87012-06-2.
Detail

VESELÝ, V.; ŘOUTIL, L.; KERŠNER, Z. Odhad hodnoty lomové energie a velikosti lomové procesní zóny v tělesech z cementových kompozitů - numerický experiment. In Experiment 2007. Brno, Česká republika: 2007. s. 517-522. ISBN: 978-80-7204-543-3.
Detail

VESELÝ, V.; ŘOUTIL, L.; KERŠNER, Z. Vliv velikosti a geometrie zkušebního tělesa na rozsah a tvar lomové procesní zóny a lomovou energii cementových kompozitů. In Křehký lom 2007. Brno, Česká republika: 2007. s. 275-284. ISBN: 978-80-254-0725-7.
Detail

VESELÝ, V.; FRANTÍK, P. Reconstruction of fracture process zone during tensile failure of quasi-brittle materials. Applied andComputational Mechanics, 2010, vol. 4, no. 2, p. 237-250. ISSN: 1802-680X.
Detail

VESELÝ, V.; ŘOUTIL, L.; KERŠNER, Z. Structural geometry, fracture process zone and fracture energy. In New trends in fracture mechanics on concrete. Catania, Itálie: 2007. p. 111-118. ISBN: 978-0-415-44065-3.
Detail

ŘOUTIL, L.; VESELÝ, V.; KERŠNER, Z.; SEITL, S.; KNÉSL, Z. Fracture process zone size and energy dissipated during crack propagation in quasi-brittle materials. In Proceedings of 17th European Conference on Fracture. Brno: VUTIUM Brno, 2008. p. 619-626. ISBN: 9781617823190.
Detail

VESELÝ, V.; FRANTÍK, P.; KERŠNER, Z. Cracked volume specified work of fracture. In Proceedings of the Twelfth International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing. Funchal, Madeira, Portugalsko: 2009. p. 1-18. ISBN: 978-1-905088-30-0.
Detail

VESELÝ, V.; ŘOUTIL, L.; KERŠNER, Z. Effect of specimen size and testing geometry on determination of fracture parameters of quasi-brittle materials. In Aplikovanaá mechanika 2007. Malenovice, Česká republika: 2007. p. 1-13. ISBN: 978-80-248-1389-9.
Detail

Odpovědnost: Veselý Václav, doc. Ing., Ph.D.