GEOC - modelování mikrostruktury geokompozitů
Mikro konečněprvková analýza, ve ktere je MKP adaptována k odvození chování materiálu z jeho složité mikrostruktury. Toto modelování pomáhá při hodnocení a optimalizaci injektážní technologie. Jejím cílem může být zjišťování fyzikálních parametrů materiálů s komplikovanou heterogenní vnitřní strukturou, ale které mohou být v určitém měřítku uvažovány jako po částech homogenní.
Popis
Zabýváme se geokompozitními materiály, které vznikají injektáží polyuretanové pryskyřice do uhelného prostředí, např. pro posílení uhelných pilířů. S ohledem na prostupné a porušené uhlí mají geokompozity složitou mikrostrukturu, která činí jejich MKP analýzu obtížnou.
Náš model zachycuje mikrostrukturu krychlového geokompozitního vzorku o velikosti 75 mm, která byla nasnímána speciálním průmyslovým rentgenovým počítačovým tomografem, jenž produkuje sérii obrazů odpovídajících řezům vzorkem.
Diskretizace
Krychlová oblast je diskretizována stejnoměrnou sítí 231 × 231 × 37 voxelů a výsledný lineární systém má 6 135 936 stupňů volnosti. Model předpokládá homogenní materiál ve voxelech, který je přiřazován podle nasnímaných hodnot CT. Počítáme homogenizované materiálové vlastnosti krychle metodou numerického upscalingu vycházejícího z napěťově a deformačně řízených testů.