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: Předmět poskytuje studentům úvod do mechaniky hornin se zaměřením na její využití při numerickém modelování geotechnických úloh. Studenti se seznámí s principy reprezentace horninového masivu modelem a s jeho klasifikací, osvojí si základy analytických i numerických metod používaných v mechanice hornin a naučí se aplikovat tyto přístupy při řešení praktických inženýrskogeologických problémů. Součástí výuky je také prezentace příkladu komplexního řešení stability horninového masivu z praxe, která studentům umožní propojit teoretické poznatky s reálnými inženýrskými aplikacemi.

Last update: Roháč Jakub, Mgr., Ph.D. (26.09.2025)

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.  

Bieniawski, Z. T. (1989). Engineering rock mass classifications: a complete manual for engineers and geologists in mining, civil, and petroleum engineering. John Wiley & Sons.

Last update: Roháč Jakub, Mgr., Ph.D. (26.09.2025)

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:

Dvě přednášky: Reprezentace horninového masivu modelem, klasifikace horninových masivů, analytické a numerické metody v mechanice hornin, příklad komplexního řešení stability horninového masivu z praxe.

Last update: Roháč Jakub, Mgr., Ph.D. (26.09.2025)