Jiné výstupy
U příležitosti konání Mezinárodního symposia ISRM EUROCK 2017 v Ostravě, byla Ústavem geoniky AV ČR, za přispění publikačního grantu AV21 – Přírodní hrozby, vydána monografie Otřesy v ostravsko-karvinském revíru. Monografie pojednává o fenoménu důlní otřes, který provází uhelné hornictví v České části hornoslezské pánve již od počátku minulého století. Vedle stručného přehledu o historii jejich vzniku, je práce zaměřena na detailní popis geologických a geomechanických vlastností horninového masivu, popisuje hlavní a typické znaky otřesů a zaměřuje pozornost zejména na principy a metody predikce a prevence otřesů. Zvláštní kapitola seznamuje čtenáře s typickými příklady otřesů, včetně komentáře o použitých protiotřesových opatřeních. Publikace je zájemcům k dispozici v Ústavu geoniky AV ČR v Ostravě.
Software umožňující z měřených deformací na tenzometrech umístěných na kuželové sondě instalované v horninovém masivu a fyzikálně mechanických vlastností hornin v místě měření rekonstruovat úplný tenzor napětí v horninovém masivu a provést jeho vizualizaci. Pro rozbalení archívu je vyžadováno heslo.
Kód je vhodný pro úlohy založené na voxelech, například pro úlohy mikromechaniky vycházející z CT skenů. Kód pracuje podle algoritmu metody sdružených gradientů s předpodmíněním a jeho paralelizace je založena na Schwarzových metodách a na rozkladu původní oblasti na překrývající se podoblasti. Komunikace paralelních procesů je realizována předáváním zpráv podle standardu MPI. Licence ( TXT, 35 kB ).
Je uvažován pružně-perfektně plastický model obsahující Mohr-Coulombovo kritérium, neasociované plastické tečení a nelineární izotropní zpevnění. Zátěžový proces je řízen nepřímým způsobem, pomocí poklesu v horní části svahu. Parametr gravitačního zatížení je tak neznámá proměnná. Problém je diskretizován v čase pomocí implicitní Eulerovy metody. Pro prostorovou disckretizaci mohou být použity dva typy konečných prvků: lineární simpliciální prvky nebo 8-bodové kvadrilaterální prvky s 9-bodovou numerickou kvadraturou. Kód obsahuje vylepšené return-mapping schéma a zjednodusené sestaveni konsistentni tangenciální matice tuhosti. Dále je použita semihladká Newtonova metoda pro řešení nelineárních systémů rovnic. Více podrobností lze najít v S. Sysala, M. Cermak: Subdifferential-based implicit return-mapping operators in Mohr-Coulomb plasticity. Licence ( TXT, 35 kB ).
Je uvažován pružně-perfektně plastický model obsahující Mohr-Coulombovo kritérium a neasociované plastické tečení. Problém je diskretizován v čase pomocí implicitní Eulerovy metody. Pro prostorovou disckretizaci mohou být použity dva typy konečných prvků: kvadrilaterální Q1 elementy s 2x2x2 numerickou kvadraturou nebo kvadrilaterální Q2 elementy s 3x3x3 numerickou kvadraturou. Kód obsahuje vylepšené return-mapping schéma a zjednodusené sestaveni konsistentni tangenciální matice tuhosti. Dále je použita semihladká Newtonova metoda pro řešení nelineárních systémů rovnic. Více podrobností lze najít v S. Sysala, M. Cermak: Subdifferential-based implicit return-mapping operators in Mohr-Coulomb plasticity. Licence ( TXT, 35 kB ).
Je uvažován pružně plastický model obsahující Mohr-Coulombovo kritérium, neasociované plastické tečení a nelineární izotropní zpevnění. Problém je diskretizován v čase pomocí implicitní Eulerovy metody. Pro prostorovou disckretizaci mohou být použity dva typy konečných prvků: lineární simpliciální prvky nebo 8-bodové kvadrilaterální prvky s 9-bodovou numerickou kvadraturou. Kód obsahuje vylepšené return-mapping schéma a zjednodusené sestaveni konsistentni tangenciální matice tuhosti. Dále je použita semihladká Newtonova metoda pro řešení nelineárních systémů rovnic. Více podrobností lze najít v S. Sysala, M. Cermak: Subdifferential-based implicit return-mapping operators in Mohr-Coulomb plasticity. Licence ( TXT, 35 kB ).
Navrhovaná metodika vychází z dosud užívaných postupů analýzy konvergencí na jednom profilu tunelu. Tyto postupy umožňují získat jen některé složky tenzoru původního napětí. Jedná se o projekci tenzoru napětí do roviny, která je kolmá k ose tunelu. Navrhovaná metodika předpokládá měření na dvou profilech, které leží na dvou rovnoběžných rovinách kolmých k ose tunelu. Takováto konfigurace umožňuje získat všechny složky tenzoru původního napětí. V případě předkládané metodiky pracujeme s objekty, jejichž velikost je srovnatelná s rozměry tunelu. Navíc porovnání předkládané metodiky spolu se zmíněnými postupy zvyšuje spolehlivost odhadu složek původního napětí. Certifikát ( PDF, 1000 kB ).
Upřesňuje pracovníkům dolů s nebezpečím důlních otřesů, pracovníkům organizací posuzujících projekty protiotřesové prevence a dozorujícím organizacím státní báňské správy metodický postup pro hodnocení účinnosti bezvýlomových trhacích prací realizovaných v rámci protiotřesové prevence.
Je uvažována pružně-perfektně plastická část Jirásek-Grassl modelu. Problém je diskretizován v čase pomocí implicitní Eulerovy metody. Pro prostorovou disckretizaci mohou být použity dva typy konečných prvků: lineární simpliciální prvky nebo 8-bodové kvadrilaterální prvky s 9-bodovou numerickou kvadraturou. Je použita semihladká Newtonova metoda pro řešení nelineárních systémů rovnic. Licence ( TXT, 35 kB ).
Je uvažován pružně-perfektně plastický model obsahující Drucker-Pragerovo kritérium a asociované plastické tečení. Problém je diskretizován v čase pomocí implicitní Eulerovy metody. Pro prostorovou disckretizaci mohou být použity dva typy konečných prvků: lineární simpliciální prvky nebo 8-bodové kvadrilaterální prvky s 9-bodovou numerickou kvadraturou. Je použita semihladká Newtonova metoda pro řešení nelineárních systémů rovnic. Licence ( TXT, 35 kB ).
Je uvažován pružně plastický model obsahující Drucker-Pragerovo kritérium, neosociované plastické tečení a nelineární izotropní zpevnění. Problém je diskretizován v čase pomocí implicitní Eulerovy metody. Pro prostorovou disckretizaci mohou být použity dva typy konečných prvků: lineární simpliciální prvky nebo 8-bodové kvadrilaterální prvky s 9-bodovou numerickou kvadraturou. Kód obsahuje vylepšenou variantu return-mappingu, která byla navržena pro nehladké plastické potenciály. Dále je použita semihladká Newtonova metoda pro řešení nelineárních systémů rovnic. Licence ( TXT, 35 kB ).
Vychází z metody konečných prvků a odpovídající soustava lineárních algebraických rovnic je řešena metodou sdružených gradientů s předpodmíněním. To je realizováno aditivní dvojúrovňovou Schwarzovou metodou s překrytím. Matice tuhosti pro hrubý problém je vytvořena novou technikou agregací. Lze řešit úlohy jak s Dirichletovou, tak Neumannovou okrajovou podmínkou. V druhém případě vzniká singulární systém lineárních rovnic, pro jehož úspěšné řešení je nutná projekce pravé strany. Softwarový balík obsahuje dva programy. Programem AGGREG vytváříme agregovanou matici tuhosti. Program SOLVER_AG slouží k řešení soustavy lineárních rovnic a je paralelizován v OpenMP. Více podrobností ( PDF, 79 kB ), licence ( TXT, 35 kB ).
Vytvářené systémy jsou následně využívány pro testování iteračních řešitelů a předpodmínění. Program je charakterizován jednoduchostí a možností jednoduchých modifikací, přímým řešením modelových úloh na čtvercové oblasti (zobecnění je možné), řízeným generováním koeficientu (permeability) s náhodnými oscilacemi (stochastická generace heterogenity), rychlým sestavováním soustav pomocí vektorizace a řídké rekonstrukce, možností testování řešičů Krylovova typu s (blokovou) maticí i s proměnným (matrix-free) předpodmíněním. Více podrobností ( PDF, 310 kB ), licence ( TXT, 35 kB ).
V současné době je aktuální ukládání oxidu uhličitého do podzemních kolektorů (sequestrace CO2). Výběr lokalit pro ukládání oxidu uhličitého je velmi náročnou operací. K výběru lokalit a k metodice průzkumu může sloužit i přímá zkušenost z důlní činnosti, při které se podařilo horníkům dostat přímo do přírodních kolektorů tohoto plynu. Ústav proto vydal knihu o výskytech oxidu uhličitého v horninovém masivu v důlních dílech. Monografie shrnuje a dokumentuje podmínky, za kterých příroda hromadí tento plyn v horninách nebo uhelných slojích přírodními procesy.
Model byl sestaven s využitím seismické tomografie a jeho následná vizualizace a animace vychází z transformace naměřených 3D dat. Odvozený rychlostní model byl použit pro relokalizaci ohnisek mikrozemětřesení. Odesláno do Studia Geophysica et Geodaetica.