Simulation and analysis of composite structures

Wittmann, Folker H.; Roelfstra, P. E.; Sadouki, H.

doi:10.1016/0025-5416(85)90413-6

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“…The design shrinkage values also correspond to the results obtained by other authors (Smirnova, 2012;Sychev, Badin, 2016;Tennis, Jennings, 2000;Wittmann, 1984).…”

Section: Resultssupporting

confidence: 89%

Structural Approach for Numerical Internal Strain Modelling of Conglomerate Structures

Kharitonov

2017

AEJ

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The paper defines the principles for structure-simulation modelling of conglomerate material properties by an example of cement compositions. The constitutive essence of the principles consists in generation of hierarchical models of individual structural levels (including a sub-microstructural level) based on material structure data. Parameters of properties, determined for models of the previous structural level, are used as input data of continuum environment, which forms a matrix element for models of the following level.Detailed development of a general model for a composition makes it possible to correlate structural features at the level of a nanometer with material macro properties. Algorithms simulating physical and mechanical processes and phenomena, typical of cement systems individual properties (dry shrinkage, straining under load), are implemented based on the finite element method by determination of corresponding external and internal loads.Application of the finite element method makes it possible to completely maintain geometrical and physical "reality" of the model describing specific features of the structure under study; and enables solutioning, with a high degree of confidence, of theoretical and practical issues related to determination of quantitative effect of structure discrete parameters on various material properties.

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“…The design shrinkage values also correspond to the results obtained by other authors (Smirnova, 2012;Sychev, Badin, 2016;Tennis, Jennings, 2000;Wittmann, 1984).…”

Section: Resultssupporting

confidence: 89%

Structural Approach for Numerical Internal Strain Modelling of Conglomerate Structures

Kharitonov

2017

AEJ

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“…Un primer paso en esta dirección es el dado por F. Wittman y sus colaboradores (Wittman, Roelfstra, Sadonki, 1985) que han desarrollado un modelo numérico para simular el comportamiento del hormigón y que ellos llaman «hormigón numérico». Los resultados obtenidos hasta el momento son alentadores; por este procedimiento es posible estudiar la influencia en el comportamiento mecánico de la distribución granulométrica, la distribución de la fase dispersada (árido) en la fase dispersante (matriz de mortero) y la morfología de las inclusiones (ári-dos de machaqueo o no), factores que es muy difí-cil tener en cuenta con un estudio analítico.…”

Section: Consideraciones Finalesunclassified

Fractura del hormigón: métodos de cálculo numérico

Elices¹

1985

Inf. constr.

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450-17 RESUMEN INTRODUCCIÓNLas técnicas para el cálculo numérico de estructuras se han desarrollado vigorosamente durante estos últimos años: actualmente es posible calcular estructuras sofisticadas sometidas a complejos estados tensionales, a efectos térmicos o a la acción de un impacto. En paralelo con el desarrollo de las técnicas de cálculo ha surgido la demanda de modelos que caractericen el material de forma más refinada: teniendo en cuenta su comportamiento bajo estados multiaxiles, la influencia del tiempo -como en la fluencia y la relajación-, el deterioro y otros fenómenos.En relación con el hormigón, resulta cada vez más clara la necesidad de introducir su comportamiento a tracción para poder predecir algunos aspectos de elementos sometidos a flexión o a punzonamiento, o cuando se pretende modelizar la adherencia o el agotamiento. Como el comportamiento a tracción y la fisuración están relacionados, es natural que las técnicas de la Mecánica de la Fractura empiecen a incorporarse en las ecuaciones constitutivas del hormigón. El propósito de este artículo (*) Este trabajo está basado en una comunicación presentada durante el prímer Workshop tiispano-Británico de Ecuaciones Constitutivas en Ingeniería Civil, organizado por el CEDEX (MOPU). Madrid, septiembre, 1985 (M. Pastor et al.).es presentar un resumen de esta situación -la fractura del hormigón a tracción-y explorar las tendencias futuras.Al tratar de modelizar una fisura en el hormigón aparecen dos aspectos esenciales: el primero, es la forma de introducirla en la malla de los elementos finitos -ya que este método es el usual para abordar estos problemas-y el segundo aspecto es establecer un criterio para estimar el crecimiento y la dirección de las fisuras.Al comienzo, hace casi veinte años, las fisuras se modelaron discretamente (Ngo y Scordelis, 1967, Mufti y otros, 1970, es decir, la fisura se formaba al separar los bordes de dos elementos que antes eran comunes. Cuando la dirección de la trayectoria era conocida de antemano se podían prever nudos dobles a lo largo de los elementos que iban a configurar la fisura. Cuando la dirección no se conocía, todos los nudos eran dobles y solamente se desdoblan los que indicaba el criterio de fractura. Este planteamiento presentó, desde el principio, dos inconvenientes serios: dudas razonables sobre la influencia de la malla en la dirección de las fisuras y un enorme esfuerzo de cálculo que iba aumentando a medida que avanzaba la fisura -al aumentar el número de grados de libertad y la anchura de la matriz de rigidez-. Parte de estos in-© Consejo Superior de Investigaciones Científicas Licencia Creative Commons 3.0 España (by-nc)

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“…This is fundamentally different from approaches by forerunners using random generators (RG) for placing particles of cementitious materials inside a container. As a sole example, reference can be given to the development by Wittmann et al (1985) of so called "numerical concrete" on the basis of Roelfstra's RG-based system (Roelfstra, 1989). A variety of such systems have been and still is employed in concrete technology, a selection of which is referred to in Stroeven et al (2009).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Porosimetry by Double-Random Multiple Tree Structuring in Virtual Concrete

Stroeven¹,

Sluys³

et al. 2012

Image Anal Stereol

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Two different porosimetry methods are presented in two successive papers. Inspiration for the development came from the rapidly-exploring random tree (RRT) approach used in robotics. The novel methods are applied to virtual cementitious materials produced by a modern concurrent algorithm-based discrete element modeling system, HADES. This would render possible realistically simulating all aspects of particulate matter that influence structure-sensitive features of the pore network structure in maturing concrete, namely size, shape and dispersion of aggregate and cement particles. Pore space is a complex tortuous entity. Practical methods conventionally applied for assessment of pore size distribution may fail or present biased information. Among them, mercury intrusion porosimetry and 2D quantitative image analysis are popular. The mathematical morphology operator "opening" can be applied to sections and even provide 3D information on pore size distribution, provided isotropy is guaranteed. Unfortunately, aggregate grain surfaces lead to pore anisotropy. The presented methods allow exploration of pore space in the virtual material, after which pore size distribution is derived from star volume measurements. In addition to size of pores their continuity is of crucial importance for durability estimation. Double-random multiple tree structuring (DRaMuTS), presented herein, and random node structuring (RaNoS) provide such information. The latter method will be introduced in a next issue of Image Anal Stereol.

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Simulation and analysis of composite structures

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Structural Approach for Numerical Internal Strain Modelling of Conglomerate Structures

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Fractura del hormigón: métodos de cálculo numérico

Porosimetry by Double-Random Multiple Tree Structuring in Virtual Concrete

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