A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése:
A kutatómunka célja olyan - különálló blokkokból felépülő - szerkezetek mechanikai viselkedésének vizsgálata, amelyeknek teherbírását alapvetően meghatározza felépítésük diszkrét jellege. Ilyen szerkezetek pl. a falazott boltozatok és kupolák. Ezek tönkremenetele gyakran vezethető vissza valamilyen lokális jelenségre, pl. egyetlen elem megcsúszására a többihez képest, egy-egy elem önálló tönkremenetelére, vagy pl. csuklós mechanizmusok kialakulására. Az ilyen jelenségek a hagyományos kontinuum-alapú végeselem-módszerrel nem, vagy csak nagyon nehézkesen modellezhetők, a korszerű diszkrét elemes technikák viszont - anyagjellemző paramétereik megfelelő beállítása esetén - megbízható eszközt szolgáltatnak a vizsgálathoz.
A falazott boltozatok a támasz-elmozdulások hatására gyakran jellegzetes módon megrepedeznek, miközben állékonyságukat a tapasztalatok szerint az esetek egy részében nem veszítik el (gömbkupolák „narancsgerezd”-szerű repedésképe, keresztboltozatok Sabouret-repedései stb.) A kutatómunka célja a gyakoribb repedésképek kialakulási folyamatának megértése diszkrét elemes szimulációk segítségével, erre építve következtetések levonása a repedezett szerkezetek várható további viselkedéséről, majd javaslatok kidolgozása a tönkremenetellel szembeni gazdaságos védekezésre.
A vizsgálatok elvégzéséhez háromdimenziós diszkrét elemes szoftver (3DEC) és szükség esetén klasszikus végeselemes szoftver (ANSYS) áll rendelkezésre.
A téma meghatározó irodalma:
Fitchen J., 1961. The Construction of Gothic Cathedrals. Clarendon Press, Oxford
Heyman, J., 1967. On shell solutions for masonry domes. International Journal of Solids and Structures 3(2):227-241
Heyman, J., 1995. The Stone Skeleton: Structural Engineering of Masonry Architecture. Cambridge University Press
Lemos, J., 2007. Discrete Element Modeling of Masonry Structures. International Journal of Architectural Heritage, 1:2., pp. 190-213.
Bagi, K. 2013. Fundaments of the Discrete Element Method. Lecture Notes, Department of Structural Mechanics, TU Budapest
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai:
International Journal of Architectural Heritage (IF_2013=0,714)
Computers and Structures (IF_2013=2,178)
Engineering Structures (IF_2013=1,767)
International Journal of Solids and Structures (IF_2013=2,035)
Mechanics Research Communications (IF_2013=1,495)
Journal of Engineering Mechanics (IF_2013=1,173)
Magyar Építőipar
TMS (Transactions of The Masonry Society)
International Journal of Masonry Research and Innovation
Open Construction and Building Technology Journal (open)
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja:
Bagi, Katalin: On the concept of jammed configurations from a structural mechanics perspective, GRANULAR MATTER 9: (1-2) pp. 109-134. (2007)
Kuhn MR; Bagi K: Specimen Size Effect in Discrete Element Simulations of Granular Assemblies, JOURNAL OF ENGINEERING MECHANICS 135: (6) pp. 485-492. (2009)
Tóth A R; Orbán Z; Bagi K: Discrete element analysis of a stone masonry arch, MECHANICS RESEARCH COMMUNICATIONS 36: pp. 469-480. (2009)
Bagi K: When Heyman’s Safe Theorem of rigid block systems fails: Non-Heymanian collapse modes of masonry structures, INTERNATIONAL JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES 51: (14) pp. 2696-2705. (2014)
Simon J; Bagi K: Discrete element analysis of the minimum thickness of oval masonry domes,
INTERNATIONAL JOURNAL OF ARCHITECTURAL HERITAGE (eISSN: 1558-3066) Paper 10.1080/15583058.2014.996921. (2015)
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye:
Tóth A R; Orbán Z; Bagi K: Discrete element analysis of a stone masonry arch, MECHANICS RESEARCH COMMUNICATIONS 36: pp. 469-480. (2009)
Bagi K: When Heyman’s Safe Theorem of rigid block systems fails: Non-Heymanian collapse modes of masonry structures, INTERNATIONAL JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES 51: (14) pp. 2696-2705. (2014)
Simon J; Bagi K: Discrete element analysis of the minimum thickness of oval masonry domes,
INTERNATIONAL JOURNAL OF ARCHITECTURAL HERITAGE (eISSN: 1558-3066) Paper 10.1080/15583058.2014.996921. (2015)
Gábor Lengyel; Katalin Bagi: Numerical analysis of the mechanical role of the ribs in groin vaults, COMPUTERS & STRUCTURES 158: (1) pp. 42-60. (2015)
Szakály F; Hortobágyi Zs; Bagi K: Discrete Element Analysis of The Shear Resistance of Planar Walls with Different Bond Patterns, OPEN CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY JOURNAL 10: pp. 190-202. (2016)
