Fracture-mechanical parameters of quasibrittle materials in simulation of structural response (FRAPA)
Project goals
The project FRAPA is focused on the development of an effective tool for determination of fracture-mechanical parameters of concrete and other quasi-brittle materials by means of the computational and experimental methodologies. The main emphasize is on assessment of both deterministic and statistical parameters of fracture energy, tension softening, strengths and modulus of elasticity of these materials, including statistical correlations. Experimental techniques, as three-point bending and wedge-splitting of notched specimens will be used, enhanced and combined with numerical modeling via nonlinear fracture mechanics. Advanced evaluation of parameters is based on the approaches of soft computing – inverse analysis using mainly artificial neural networks trained by virtual stochastic nonlinear finite element simulation. Selected specific aspects, as fracture process zone formation, will be studied. The hierarchical database of parameters will be established and implemented into complex software tool which enable reliability assessment of structures made of quasi-brittle materials.
Keywords
Fracture mechanicsconcretequsibrittle materialsinverse analysismaterial parameters databasenonlinear analysisstatistical parametersstatistical correlationreliability
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Main participants
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta stavební
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-03662S
Alternative language
Project name in Czech
Lomově-mechanické parametry kvazikřehkých materiálů při simulaci odezvy konstrukce (FRAPA)
Annotation in Czech
Projekt FRAPA je zaměřen na vývoj efektivního nástroje k určení deterministických i statistických charakteristik lomově-mechanických parametrů betonu a dalších kvazikřehkých materiálů, zejména lomové energie, tahového změkčení, pevností a modulu pružnosti, včetně jejich korelací, a to pomocí numerických a fyzikálních experimentů. Využijí se zkoušky v tříbodovém ohybu a štípání klínem těles se zářezem, rozvinuté v kombinaci s numerickým modelováním za použití nelineární lomové mechaniky. Pokročilé vyhodnocení lomově-mechanických parametrů bude založeno na přístupech soft computing – inverzní analýza zejména pomocí umělých neuronových sítí učících se virtuální stochastickou simulací s využitím nelineární metody konečných prvků. Budou studovány specifické aspekty nelineární lomové mechaniky, především formování lomové procesní zóny. Bude vypracována hierarchická databáze hodnot lomově-mechanických parametrů a implementována do komplexního softwarového nástroje umožňujícího plně pravděpodobnostní analýzu a spolehlivostní posouzení konstrukcí z kvazikřehkých materiálů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Achievements of the project were development, integration and application of advanced methodology for assessment of concrete structures. A complex procedure of reliability assessment utilizing fracture-mechanical parameters of concrete has been utilized. Results could be used for research and education purposes. Publications are satisfactory.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 12, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
4,996 thou. CZK
Public financial support
4,996 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 996 CZK thou.
Public support
4 996 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JN - Civil engineering
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2016