Strojové učení pro víceúrovňové modelování prostorové variability a trhlin pro zajištění udržitelnosti betonových konstrukcí
Cíle projektu
Pokročilé numerické modely vycházející z mechaniky kontinua významně zdokonalují návrhové postupy pro betonové konstrukční systémy. Výpočetní náročnost modelů rozvoje trhlin popisujících heterogenitu betonu však zabraňuje jejich použití pro rozsáhlé konstrukce. Při predikcích životnosti a hodnocení udržitelnosti degradujících konstrukcí je navíc potřebné zohlednit významné nejistoty související s kombinovanými účinky rozvoje trhlin a koroze s využitím pravděpodobnostních metod. Výzkumný projekt proto rozvíjí metody víceúrovňového modelování betonových konstrukcí s využitím principů lomové mechaniky. Zpřesněné modely pro rozvoj trhlin se uplatní při hodnocení celoživotního cyklu betonových konstrukcí s ohledem na jejich trvanlivost a udržitelnost. Dílčí cíle zahrnují rozvoj metod pro využití modelů na úrovni struktury betonu pro makromodely rozsáhlých konstrukcí s využitím strojového učení, rozvoj modelů pro rozvoj trhlin v heterogenním materiálu a rozvoj modelů pro popis časově závislé interakce mezi rozvojem trhlin a koroze.
Klíčová slova
multiscale modellingfracture mechanicsreinforced concrete structuresartificial intelligencemachine learningcrack propagationsustainabilitysurrogate modelreinforcement corrosion
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202400001
Hlavní účastníci
Červenka Consulting s.r.o.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
24-10892S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Machine Learning for Multiscale Modelling of Spatial Variability and Fracture for Sustainable Concrete Structures
Anotace anglicky
Simulation tools based on continuum mechanics have greatly increased efficiency of engineering design of complex reinforced concrete structures. However, excessive computational demands associated with mesoscale models prohibit their use in analyses of large structures. Further, significant uncertainties in cracking modelling affected by concrete spatial heterogeneity and in the coupled effect of cracking and corrosion require use of probabilistic approaches in life-cycle and sustainability assessments. Therefore, the project will develop multiscale modelling methods for fracture localisation, initiation and development in RC structures. Improved fracture patterns and crack widths will be applied in the life-cycle assessment of structural durability and sustainability. Subtasks include development of upscaling methods from meso-scale to continuum-based models for large scale computations using machine learning, models for fracture propagation in heterogeneous reinforced concrete, and time-variant models for interaction of concrete cracking and reinforcement corrosion.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20101 - Civil engineering
OECD FORD - vedlejší obor
20102 - Construction engineering, Municipal and structural engineering
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)GB - Zemědělské stroje a stavby
JM - Inženýrské stavitelství
JN - Stavebnictví
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2024
Ukončení řešení
31. 12. 2026
Poslední stav řešení
B - Běžící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
19. 3. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
21. 2. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
10 149 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
9 312 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
837 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
10 149 tis. Kč
Statní podpora
9 312 tis. Kč
91%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Civil engineering
Doba řešení
01. 01. 2024 - 31. 12. 2026