Vědecký pracovník
Jaroslav Schmidt
Jsem studentem doktorského studia na stavební fakultě Českého vysokého učení technického v Praze, kde působím na katedře mechaniky. Disertační studium je zaměřeno na implementaci a validaci modelů poškození za využití koněčně prvkové knihovny FEniCS. Cílem je predikovat vývoj poškození u skleněných konstrukcí. Zabývám se okrajově také numerickými integrátory a využitím zlomkové derivace pro vazkopružné materiály. Ve volném čase se rád věnuji lezení, běhu a pohybu v horském terénu.
2018 - Nyní
Aktuálně dokončuji studium doktorátu na ČVUT se zaměřením na matematické modelování. Zabývám se zejména modelováním trhlin v lepeném skle pomocí tzv. Phase-field modelů poškození.
2012 - 2018
Studoval jsem na Českém Vysokém Učení Technickém na oboru Stavební Inženýrství se specializací na statiku stavebních konstrukcí. Započal jsem také spoji spolupráci s katedrou mechaniky.
2012
Jsem dokončil Střední průmyslovou školu stavební v Hradci Králové, kde jsem studoval technické lyceum zaměřené na architekturu a stavitelství.
2023 - Nyní
akademický pracovník na Ústavu matematiky, informatiky akybernetiky na VŠCHT v Praze. Nastoupil jsem na plný úvazek na akademicko-vědeckou pozici, kde vyučuji základy matematiky a věnuji se matematického modelování.
2015 - Nyní
Vědecký pracovník na katedře mechaniky, Stavební fakulta ČVUT v Praze. Dva roky jsem během studia působil jako studentská vědecká síla (SVS) a v posledním ročníku studia jsem byl zaměstnán jako spoluřešitel grantového projektu zaměřeného na numerickou simulaci konstrukcí z lepeného skla zatíženého nízko-rychlostními nárazy. V současné době působím jako spoluřešitel několika grantových projektů.
2019-2022
Akademický pracovník s nízkým úvazkem na Ústavu termomechaniky patřící pod Akademii věd ČR Praha. Zabýval jsem se zde analytickými modely a výpomáhal na projektu ohledně numerického modelování procesu LSP.
2019-2021
Na poloviční úvazek jsem dva roky působil jako pedagog na Gymnáziu Elišky Krásnohorské v Praze jako učitel informatiky.
2017
Prázdninový projekt na Českém institutu informatiky robotiky a kybernetiky, ČVUT v Praze. Kompletace univerzálního kartézského robota z otevřených elektronických systémů, umožňujícího skládání speciálních Wangových dlaždic, CNC obrábění, laserovou kresbu a 3D tisk.
Nelokální modely poškození
Zejména variačně konzistentní modely založené na matematické regularizaci.
Trhlina je z matematického pohledu singularita, která výrazně ztěžuje numerickou implementaci výpočetních modelů. Relativně nové tzv. phase-field modely poškození se pokouší vypořádat s touto nespojitostí rozetřením trliny. Navíc se jedná o energetický přístup, tedy ona regularizace je provedene na úrovni řídícího funkcionálu a chování modelu je potom odvozeno přirozenou cestou při minimalizaci energie.
Zabývám se zejména aplikací phase-field modelů pro simulaci tvorby a šíření trhlin v lepeném skle. Sklo je sice zajímavý, ale komplikovaný materiál u kterého se ukazuje, že makroskopické modely nejsou dostatečné pro popis takového materiálu. Přesto lze numerickou analýzou takového materiálu získat informaci o průměrném chování, která může být užitečná v inženýrské praxi.
Časové integrátory
Součástí řešení ibovolných dynamických systémů je i správná volba integrátoru, který nám poslouží k numerickému popisu problému a umožní předvídat chování systému.
There are many variations of passages of Lorem Ipsum available, but the majority have suffered alteration in some form, by injected humour, or randomised words which don’t look even slightly believable. If you are going to use a passage of Lorem Ipsum, you need to be sure there isn’t anything embarrassing hidden in the middle of text. All the Lorem Ipsum generators on the Internet tend to repeat predefined chunks as necessary, making this the first true generator on the Internet. It uses a dictionary of over 200 Latin words, combined with a handful of model sentence structures, to generate Lorem Ipsum which looks reasonable. The generated Lorem Ipsum is therefore always free from repetition, injected
Výzkumná činnost
MODELOVÁNÍ SKLA
Kromě abstraktní analýzy modelů poškození se snažím také o jejich aplikaci na skutečnou konstrukci. Konkrétně se s pomocí phase-field modelů poškození snažím simulovat odezvu lepeného skla, které je modelováno jako souvrství dokonale elastických skleněných vrstev s poškozením a vazkopružných mezivrstev. V nich se poškození nepředpokládá.
MODELOVÁNÍ POŠKOZENÍ
Mou hlavní oblastí zajmu a zároveň tématem disertační práce je simulace vzniku a rozvoje trhlin pomocí tzv. phase-field modelů poškození. Jedná se nelokální model, jehož hlavní výhodou je variační konzistentnost a tedy i objektivní chování bez dalších ad-hoc kritérií. Zabývám se zejména návrhem vhodného algoritmu pro efektivní aplikační využití. Zaměřuji se také na implementaci dynamického modelu a modelování vzniku a rozvoje trhlin od rázové síly.
ČASOVÉ INTEGRÁTORY
Kromě numerické integrace kontinua se zlomkovým konstitutivním vztahem se také zabývám numerickou časovou integrací v obecnosti. Nejen tvorbou nových integrátorů, ale také jejich stabilitou a konvergencí.
Shrnutí
Čím se zabývám?
Aktuální leží můj střed zájmu na matematickém modelování, protože je to krásné spojení mezi aplikovanou matematikou, fyzikou a programováním. Toto odvětví má až neskutečný rozsah, kdy jako dynamický systém lze popsat kmitání membrány, silniční provoz nebo např. vývoj epidemie.
Jaká je moje expertiza?
Vzhledem k zaměření výzkumu je moje bádání založené na správném pochopení a využití metody konečných prvků, kterou využívám zejména skrze knihovnu FEniCS. Dále se orientuji v parciálních diferenciálních rovnicích, v numerických integrátorech a obecně v dynamických systémech.
Jaký je aktuální výzkum?
Aktuálně se snažím aplikovat moderní phase-field modely poškození na konstrukce z lepeného skla a predikovat vznik a vývoj poškození.
Jak jsem na tom?
Daří se ám dále vyvíjet a posouvat zmiňované modely účastí na dvou standardních projektech GAČR: GA19-15326S, GA16-14770S.
Co je v životě zajímavé?
Co není? Z mého pohledu určitě to, co se dá alespoň trochu exaktně simulovat. Nejistota není dobrá jak v modelování, tak ani v běžném životě.
Co bych se chtěl naučit?
Zejména bych se rád zaměřil na numerickou simulaci pádů v lezení a horolezectví, čímž spojím to co mám rád se svým profesním životem.
Vybraná literatura
- Schmidt J., Zemanová A., Zeman J., Šejnoha M. Phase-Field Fracture Modelling of Thin Monolithic and Laminated Glass Plates under Quasi-Static Bending.
- Schmidt J., Janda T., Zemanová A., Zeman J., Šejnoha M. Newmark algorithm for dynamic analysis with maxwell chain model.
- Schmidt J. Experimental and numerical analysis of laminated glass under dynamic loading. Master thesis. CTU in Prague. 2018.
- Schmidt J., Zemanová A., Janda T., Zeman J., Šejnoha M. Variationally-based effective dynamic thickness for laminated glass beams. Acta Polytechnica CTU Proceedings. 2017.
- Zemanová A., Zeman J., Janda T., Schmidt J., Šejnoha M. On modal analysis of laminated glass: Usability of simplified methods and enhanced effective thickness.
- Hána T., Janda T., Schmidt J., Zemanová A., Šejnoha M., Eliášová M., Vokáč M. Experimental and Numerical Study of Viscoelastic Properties of Polymeric Interlayers Used for Laminated Glass: Determination of Material Parameters. Materials.