Numerical modeling in applied geology - MG451P75

• Title: Numerické modelování v aplikované geologii
• Czech title: Numerické modelování v aplikované geologii
• Guaranteed by: Institute of Hydrogeology, Engineering Geology and Applied Geophysics (31-450)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2024
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:0/3, C [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Explanation: Výuka probíhá s ohledem na situaci dle nařízení hyg. stanice hl.m. Prahy a MŠMT
• Note: enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: prof. RNDr. David Mašín, Ph.D.
• Teacher(s): prof. RNDr. David Mašín, Ph.D.; doc. RNDr. Jiří Mls, CSc.; Mgr. Tomáš Ondovčin, Ph.D.; Mgr. Jakub Roháč, Ph.D.

Annotation

Mechanika zemin: V předmětu se studenti seznámí se základy matematického modelování v geomechanice (mechanika zemin a mechanika hornin) a v hydrogeologii. Po definici potřebných pojmů mechaniky kontinua (napětí, přetvoření) se studenti seznámí se strukturou a způsobem kalibrace záklaních materiálových (konstitučních) modelů pro zeminy, jako jsou modely elastické a model Mohr-Coulombův. Poté jsou probrány metody řešení geotechnických úloh (metoda sítí, metoda konečných prvků) a předvedeny příklady nejčastěji používaného software. V rámci cvičení pak studenti v Introductory verzi software Plaxis řeší základní geotechnické úlohy (stabilita svahu, sedání plošného základu).

Mechanika hornin: Numerické modelování v aplikované geologii z pohledu mechaniky skalních hornin se týká pole napětí a přetvoření v kvazikřehkých materiálech - přírodních minerálních asociací, které vykazují značnou soudržnost jednotlivých komponentů i relativně velkou tuhost a pevnost jako celku. Výklad o modelování je zaměřen na rozdíly v přístupech klasické mechaniky kontinua a diskontinuitního horninového masivu. Důraz je kladen na kritérium pevnosti, které je spojeno mikrodynamikou vývoje trhlin při dosažení ultimátních napětí. Jsou představeny nejdůležitější numerické kódy pro řešení geotechnických problémů týkajících se interakce skalního masivu a antropogenních struktur.

Last update: Mašín David, prof. RNDr., Ph.D. (04.04.2018)

Literature

Herle, I. (2003). Základy matematického modelování v geomechanice. Karolinum, Praha.

Šejnoha, M., Janda, T., Pruška, J. a Brouček, M. (2015). Metoda konečných prvků v geomechanice: Teoretické základy a Inženýrské aplikace. České vysoké učení technické v Praze, Česká technika - nakladatelství ČVUT. 

Hudson J., Harrison J. (1997): Engineering Rock Mechanics, An Introduction to the Principles, Imperial College, ISBN 0080419127.

 

Hudson J., Harrison J. (2000): Engineering Rock Mechanics, Part 2: Illustrative Worked Examples, Imperial College, ISBN 0080430104.

 

Goodman, R. E. (1989): An Introduction to Rock Mechanics, ISBN 0471812005.

 

Last update: Mašín David, prof. RNDr., Ph.D. (04.04.2018)

Syllabus

Mechanika zemin:

1. Matematické základy

1.1 Kontinuum

1.2 Napetí

1.3 Přetvoření

2. Shrnutí chování zemin

3 Konstitucní modelování zemin

3.1 Parametry versus stavové promenné

3.2 Pružnost

3.3 Elasto-plasticita

3.4 Hypoplasticita

4. Numerické metody

4.1 Bilancní rovnice

4.2 Metoda sítí

4.3 Metoda konecných prvků

4.4 Metoda oddelených prvků

5. Geotechnický software

Mechanika hornin:

1. hodina - představení předmětu, pole napětí a přetvoření v kontinuu i diskontinuitní hornině, tuhost, pevnost horniny, vývoj trhlin

2. hodina - představení a popis nejdůležitějších kódů pro řešení geotechnických problémů týkající se mechaniky skalních hornin, možné typy úloh, příklady z praxe, case study - interakce masivu a tunelu

Last update: Mašín David, prof. RNDr., Ph.D. (04.04.2018)