V oblasti výzkumu se zabýváme rozvojem teoretických metod stavební mechaniky, tj. zdokonalování a automatizace metod statického a dynamického řešení stavebních konstrukcí s důrazem na reálné vlastnosti materiálu a interakci s prostředím, s cílem umožnit navrhování či posuzování konstrukcí s ohledem na úroveň spolehlivosti a životnosti. S tím úzce souvisí výzkum v oblasti teorie spolehlivosti a numerických simulačních metod, modelování degradace materiálů, prognózování životnosti konstrukcí, analýz rizik, vlivu imperfekcí, rozvoj teorie lanových a zavěšených konstrukcí, výzkum v oblasti lomově-mechanických parametrů materiálů na silikátové i jiné bázi (vč. kompozitů jako např. FRC, SHCC a TRC), fraktality lomových ploch/trhlin, identifikace parametrů modelů, tzv. lattice modelů, metod diskrétních prvků, využití neuronových sítí, problematiky štíhlých konstrukcí, nelineární dynamické systémy a tzv. chaotických jevů.

V oblasti praktických aplikací tedy pracovníci STM disponují prostředky a know-how potřebnými pro praktickou aplikaci současných nových trendů prosazovaných ve vyspělých státech, tzv. trvale udržitelného stavění, optimalizace celoživotních nákladů ve stavebnictví (viz např. aktivity či směrnice EU, ISO aj.), analýzy rizik a navrhování s ohledem na užitné vlastnosti. Přitom se využívá pokročilých numerických prostředků (programového vybavení a GPGPU superpočítačů) ve spojení s prováděním standardních i nestandardních experimentů; jsou vyvíjeny a aplikovány též vlastní výpočetní nástroje.

Pokrývá se tak velké spektrum klíčových oblastí: modelování složitých konstrukcí moderními a komplexními programovými systémy, vč. hodnocení spolehlivosti stavebních konstrukcí, jejich životnosti, i s využitím např. lomové mechaniky kvazikřehkých materiálů, modelování nelineárních dynamických systémů a jejich simulace. Přitom je využívána spolupráce se softwarovými firmami SCIA a Dlubal při vývoji programových systémů SCIA Engineer a RFEM (které pokrývají více než třetinu trhu EU v oblasti výpočtů stavebních konstrukcí).

Co nabízíme:

• Numerické analýzy nosných prvků i komplexních konstrukcí, jejich statické, dynamické, optimalizační, identifikační, spolehlivostní, prognózy životnosti
• V oblasti testování pak lomové experimenty, testování únavy betonu

Vybavení:

Základní výzkum i aplikace metod analýzy chování nejrůznějších stavebních konstrukcí lze provádět s využitím synergického efektu propojení pokročilých numerických prostředků (programové vybavení) s provedením a vyhodnocením nestandardních experimentů (vlastní zkušební zařízení). Jsou tak pokryty klíčové oblasti modelování konstrukcí programy ANSYS, LS-DYNA, ATENA, FReET, NEXIS, SCIA Engineer a RFEM, spolehlivost stavebních konstrukcí, lomová mechanika kvazikřehkých materiálů a nelineární dynamické systémy a jejich simulace. Právě pro simulace nelineárních dynamických systémů je na ústavu vyvíjena volně dostupná aplikace FyDiK umožňující využití potenciálu superpočítačů postavených na technologiích GPGPU.

Ústav nabízí rovněž výukové výpočetní aplikace ForMet (silová metoda) a MaFoDeM (deformační metoda).

Reference:

• Červenka Consulting s.r.o.
• Dlubal (Německo)
• Nemetschek SCIA (Německo, Belgie)
• Northwestern University (USA)
• RWTH Aachen (Německo)
• Technical University of Denmark – DTU (Dánsko)
• University of Minnessota (USA)
• University of Natural Resources and Applied Life Sciences, Vienna (Rakousko)