Spolupráce se zaměřuje na výzkum a rozvoj moderních metod navrhování stavebních konstrukcí. Nové výzkumné pracoviště propojí akademický výzkum, experimentální ověřování a vývoj moderních numerických metod pro navrhování stavebních konstrukcí.

Laboratoř NumLab ČVUT bude působit na Katedře ocelových a dřevěných konstrukcí. Výzkumný tým složený z akademických pracovníků, mladých výzkumníků a doktorandů se bude věnovat například metodám CBFEM pro ocelové a dřevěné konstrukce a CSFM pro konstrukce betonové. Významnou součástí bude fyzické experimentální ověřování modelů, výzkum spolehlivosti konstrukcí a využití umělé inteligence a strojového učení při navrhování konstrukčních prvků a spojů.

„Vznik laboratoře nám umožní systematicky rozvíjet oblast numerického navrhování konstrukcí a zároveň ji propojit s experimentálním výzkumem. Právě možnost porovnávat numerické modely s reálným chováním konstrukcí je pro jejich další rozvoj zásadní, výsledky těchto simulací mohou být díky tomu rychleji přenášeny do návrhových metod a současně využívány při vzdělávání studentů a doktorandů,“ říká prof. František Wald z Katedry ocelových a dřevěných konstrukcí, odborný garant spolupráce za Fakultu stavební ČVUT.

„Pro fakultu je zásadní, aby se špičkový výzkum nerozvíjel odděleně od vzdělávání. Právě pracoviště, jako je NumLab ČVUT, umožňují studentům a doktorandům být v přímém kontaktu s aktuálními vědeckými tématy a podílet se na jejich řešení. Získávají tak nejen znalosti moderních metod, ale také zkušenost s tím, jak vznikají nové poznatky a jak se mohou následně uplatnit v inženýrské praxi. Vzdělávání nové generace odborníků je pro další rozvoj stavebnictví stejně důležité jako samotný výzkum,“ říká prof. Petr Konvalinka, děkan Fakulty stavební ČVUT v Praze.

Zaostřeno na detail. Brněnská firma IDEA StatiCa vytvořila unikátní matematické aplikace pro statiky

Laboratoř NumLab ČVUT bude zároveň sloužit jako platforma pro přenos výsledků výzkumu do konkrétních technických aplikací. „Dlouhodobá spolupráce s Fakultou stavební ČVUT je důležitá pro další vědecký rozvoj numerických metod, na nichž jsou naše softwarová řešení založena. Nezávislé ověřování, experimentální výzkum a diskuse s předními akademickými odborníky přispívají k bezpečnějšímu, efektivnějšímu a transparentnějšímu navrhování konstrukcí. NumLab ČVUT nám zároveň vytváří prostor pro systematické propojování špičkového akademického výzkumu s reálnými potřebami inženýrské praxe,“ říká Ing. Lubomír Šabatka, předseda dozorčí rady společnosti IDEA StatiCa.

Prvním významným výzkumným tématem laboratoře bude výzkum svařovaných spojů. Tým se zaměří na validaci a verifikaci modelů používaných v metodě CBFEM a v aplikacích IDEA StatiCa Connection a IDEA StatiCa Detail. Cílem bude vyvinout novou generaci modelů svarových komponent pro běžné konstrukční i vysokopevnostní oceli. Výzkum bude kombinovat experimentální zkoušky, materiálové testy a numerické simulace. Sledovat se bude například vliv typu svaru, materiálových vlastností, geometrických tolerancí a výrobních odchylek na únosnost a deformační kapacitu spoje.

„Na základě experimentálních dat vznikne pravděpodobnostní model, který umožní zohlednit přirozenou variabilitu materiálů, geometrie i technologie výroby. Výzkum tak může přispět k přesnějšímu stanovení únosnosti spojů a k jejich spolehlivějšímu navrhování,“ vysvětluje prof. František Wald. Do projektu se zapojí také odborníci z Fakulty stavební VUT v Brně, kteří přispějí zejména v oblasti numerických simulací a metod strojového učení.

Výsledky výzkumu budou publikovány v odborných časopisech a prezentovány na vědeckých konferencích i prostřednictvím odborných přednášek. Dlouhodobým cílem laboratoře je vytvořit stabilní výzkumné zázemí pro rozvoj numerického navrhování konstrukcí a posilovat propojení akademického výzkumu s vývojem moderních nástrojů pro stavební praxi.