Testování odezvy nelineárních materiálových modelů betonu implementovaných ve výpočetním systému LS-dyna

Testing of the response of nonlinear material models of concrete implemented in LS-dyna software

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

čeština

Materiálové nelinearity, a tudíž také nelineární materiálové modely, mají v dnešní době bezpochyby své místo v sofistikovaných analýzách stavebních konstrukcí. Z tohot o důvodu je vhodné nelineární materiálové modely testovat a validovat za účelem dosažení jejich optimální funkce. Cílem tohoto příspěvku je testování odezvy celkem čtyř nelineárních modelů betonu vystavených dynamickému zatěžování. Testované nelineární modely betonu jsou implementovány ve výpočetním systému LS-DYNA. Odezva jednotlivých modelů je tedy testována v rámci numerických simulací zkoušek mechanicko fyzikálních vlastností betonu v jednoosém tlaku na válcích. Výsledky numerických simulací jsou tvořeny zatěžovacími diagramy pro betonový válec vystavený dynamickému tlakovému zatěžování, jehož chování bylo numericky řešeno s použitím všech čtyř vybraných nelineárních modelů betonu. Výsledky získané z numerických simulací jsou srovnány s výsledky získanými z provedených experimentů. Srovnání výsledků znázorňuje rozdílnosti v odezvě jednotlivých nelineárních materiálových modelů betonu a aproximaci experimentálních dat. Na základě tohoto srovnání lze dojít k závěru, které nelineární modely betonu nejlépe aproximují experimentální data, a tudíž které modely nejlépe popisují chování daného reálného betonu v jednoosém tlaku.

Nowadays, material nonlinearities and therefore nonlinear material models undoubtedly have their place in sophisticated analysis of structures. For this reason it is appropriate to test and validate the nonlinear material models with the aim of achieving their optimal function. The aim of this paper is the testing of the response of four nonlinear concrete models subjected to dynamic loading. Tested nonlinear models of concrete are implemented in LS-DYNA explicit finite element software. The response of the individual models is therefore tested within finite element simulations of the testing of the mechanico-physical properties of concrete in uniaxial compression, using cylinders. The results of numerical simulations take the form of load-displacement and load-time diagrams created for a concrete cylinder under dynamic compressive loading whose behaviour was calculated by all four selected nonlinear models of concrete. The results obtained from the numerical simulations are compared with results obtained from conducted experiments. This comparison shows the differences in the response of the individual nonlinear material models of concrete and the approximations of the experimental results. The comparison allows conclusions to be drawn as to which nonlinear concrete models best approximate the experimental results, and therefore which models best describe the behaviour of the given real concrete in uniaxial compression.

Nelineární materiálový model betonu, počítačová simulace, experiment, jednoosý tlak, explicitní metoda konečných prvků.

Nonlinear material model of concrete, computer simulation, experiment, uniaxial compression, explicit finite element method

KRÁL, P.

28. 1. 2016

Vysoké Učení Technické v Brně

Brno

978-80-214-5311-1

Juniorstav 2016

1

7

7