but.committee	prof. Ing. Marcela Karmazínová, CSc. - předseda, prof. ing. Michal Šejnoha, Ph.D., DSc. - oponent, doc. ing. Jan Vorel, Ph.D. - oponent, prof. Ing. Stanislav Vejvoda, CSc. - člen, doc. Dr. Ing. Michal Varaus - člen, prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc. - člen, Ing. Mojmír Nejezchleb - člen, prof. Ing. Drahomír Novák, DrSc. - člen, prof. Ing. Zbyněk Keršner, CSc. - člen, prof. Ing. Jindřich Melcher, DrSc. - člen, doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D. - člen, doc. Ing. Otto Plášek, Ph.D. - člen, prof. Ing. Leonard Hobst, CSc. - člen	cs
but.defence	Disertační práce se zabývá řešením velmi náročné problematiky z oblasti stavební mechaniky, modelování a simulací chování vlákny vyztuženého betonu. Výsledky disertační práce, byť nejsou zcela zobecnitelné, jsou dalším z příspěvků v oblasti modelování a simulací a možností detailního popisu chování sledovaných materiálů. Doktorand přednesl obsah a výsledky své disertační práce a vysvětlil řešené problémy, poté reagoval na dotazy oponentů a členů komise. Otázky a odpovědi: Vliv způsobu zatížení u vzorků L v numerickém modelu a při experimentu, kontaktní namáhání? Změna trhliny a jejího směru je pozvolná nebo se jedná o náhlý přeskok? Uchazeč vysvětlil všechny souvislosti u analýzy L vzorků. Citlivostní analýza parametrů modelu – výběr, metoda. Možnosti porovnání statistik simulace vs. experimenty. Doktorand zodpověděl položené otázky se znalostí řešené problematiky. Vysvětlete, proč je rozdíl mezi vstupními poznatky v numerickém modelu a experimentu u tahové zkoušky? Rozdíl vychází z komplikovanosti zahrnutí interakce vláken. Dotaz byl vysvětlen. Jednalo se o zatížení rázem nebo opakované zatěžování? Při jakém zatížení narostly trhliny při vašem experimentu? Měl jste na mysli růst nebo šíření trhlin? Odpovědi byly pochopitelné.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Stavební inženýrství	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Eliáš, Jan	en
dc.contributor.author	Květoň, Josef	en
dc.contributor.referee	Vorel,, Jan	en
dc.contributor.referee	Šejnoha,, Michal	en
dc.date.accessioned	2021-11-12T12:23:37Z
dc.date.available	2021-11-12T12:23:37Z
dc.date.created	2020	cs
dc.description.abstract	Předkládaná práce se zabývá matematickým modelováním chování betonu. K numerické analýze je použit diskrétní částicový model. Tento model zjednodušuje meso-strukturu materiálu na systém propojených diskrétních částic -- konvexních mnohostěnů. Tyto částice jsou uvažovány ideálně tuhé a jejich vzájemná interakce je předepsána na kontaktech sousedních částic. Při hledání nespojitého pole posunů a rotací jsou zjednodušeně předpokládány malé deformace. Práce popisuje dvě rozšíření implementovaná do stávající verze modelu, konkrétně (i) přidání reprezentace krátké rozptýlené výztuže a (ii) implicitní dynamický řešič. První z hlavních částí práce se zabývá modelováním kompozitů s krátkou rozptýlenou výztuží. Krátká vlákna rozptýlená v materiálu přispívají k zlepšení jinak nepříznivé tahové pevnosti betonu. Vlákna jsou v částicovém modelu reprezentována nepřímo, zohledněním tření mezi vláknem a cementovou matricí silami, které působí proti otevírání trhlin. S pomocí tohoto rozšíření model dokáže předpovídat chování vláknobetonu zahrnující tahové zpevnění i navýšení počtu trhlin. Druhá z hlavních částí se zabývá odezvou materiálu na dynamické zatížení. Beton vykazuje rozdílné chování pro různé rychlosti zatěžování. V případě pomalého, kvazi-statického, zatěžování se počáteční mikro-trhliny lokalizují v makro-trhlinu. Dochází-li k rychlému zatěžování, energie nahromaděná v tělese není spotřebována pouze jednou trhlinou, ale dochází k jejímu větvení. V případě rychlých procesů je hlavním faktorem setrvačnost hmoty, která je zatížením urychlována. Struktura materiálu a setrvačnost částic je v mezo-úrovňovém diskrétním modelu zahrnuta. Přesto ale další jevy probíhající pod rozlišovací úrovní modelu ovlivňují výsledné chování materiálu. Proto je do modelu přidána fenomenologická závislost konstitutivního zákona na rychlosti přetváření. Numerické simulace těles rozličných tvarů zatěžovaných různou rychlostí deformace jsou porovnány s experimenty z literatury.	en
dc.description.abstract	The presented thesis is devoted to mathematical modeling of concrete fracture. A special type of model called discrete particle model is used. The concrete meso-structure is simplified as a system of interconnected polyhedral particles. The particle interaction is prescribed at their contacts. Solution of discrete displacement field is obtained under the assumption of small deformations and rigid body movement of particles. Two modifications of the static version of the discrete meso-scale model are presented: (i) representation of short fiber reinforcement and (ii) implicit dynamic solver. The first main part of the thesis is devoted to modelling of short fiber reinforcement, which is used to improve poor tensile performance of concrete. This material modification leads to more efficient material use and crack width reduction. Short fibers are represented in the discrete model indirectly, taking into account the frictional forces between fiber and cement matrix. The fiber forces are applied at particle contacts working against the crack opening. This modification is able to capture the strain hardening behavior and the multiple cracking of the fiber reinforced composites. The second main part of the thesis addresses dynamic material behavior. Concrete resistance varies under different strain-rates. For slow, quasi-static loading rates, the initial micro-cracks localize into a macro-crack. For fast loading rates, the energy is not consumed by one crack only, but multiple cracking and crack branching occurs. The inertia typically dominates in fast processes. Even though the meso-scale model accounts for the inertia and the crack branching, the cracking at lower scale is not addressed. Therefore additional phenomenological rate-dependency of the constitutive law is adopted. Numerical simulations on various geometries under various loading rates are performed and compared to experimental evidence from literature.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	KVĚTOŇ, J. Statická a dynamická analýza prostého a vlákny vyztuženého betonu s využitím diskrétního modelu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. 2020.	cs
dc.identifier.other	127815	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/188173
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Beton	en
dc.subject	Trhliny	en
dc.subject	Diskrétn model	en
dc.subject	Mezo úrovňový model	en
dc.subject	Krátká rozptýlená výztuž	en
dc.subject	Dynamika	en
dc.subject	Setrvačnost	en
dc.subject	Rychlost zatěžován	en
dc.subject	Concrete Fracture	cs
dc.subject	Discrete modelling	cs
dc.subject	Meso-scale	cs
dc.subject	Fiber Reinforcement	cs
dc.subject	Dynamics	cs
dc.subject	Inertia	cs
dc.subject	Strain-rate	cs
dc.title	Statická a dynamická analýza prostého a vlákny vyztuženého betonu s využitím diskrétního modelu	en
dc.title.alternative	Static and dynamic analysis of plain and fiber-reinforced concrete using discrete meso-scale model	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2020-02-13	cs
dcterms.modified	2020-06-06-15:17:59	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta stavební	cs
sync.item.dbid	127815	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2021.11.22 23:20:17	en
sync.item.modts	2021.11.22 22:42:03	en
thesis.discipline	Konstrukce a dopravní stavby	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav stavební mechaniky	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Statická a dynamická analýza prostého a vlákny vyztuženého betonu s využitím diskrétního modelu

Files

Original bundle

Collections