prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc.

E-mail:   kotoul@fme.vutbr.cz 
Pracoviště:   Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky
Zařazení:   Zástupce ředitele pro vědeckou činnost
Místnost:   A2/606
Telefon:   +420 54114 2889
Pracoviště:   Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky
Odbor lomové mechaniky a mesomechaniky materiálů
Zařazení:   Vedoucí odboru
Místnost:   A2/606
Telefon:   +420 54114 2889
Pracoviště:   Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky
Odbor lomové mechaniky a mesomechaniky materiálů
Zařazení:   Profesor
Místnost:   A2/606
Telefon:   +420 54114 2889

1584

Vzdělání a akademická kvalifikace

  • 1980, RNDr, Fakulta přírodovědecká UJEP Brno, obor Fyzika pevných látek
  • 1985, CSc., Ústav fyzikální metalurgie ČSAV Brno, obor Fyzikální metalurgie a mezní stavy materiálů
  • 1993, Doc., Fakulta strojní VUT v Brně, obor Aplikovaná mechanika
  • 2001, DrSc., VUT v Brně, obor Mechanika tuhých a poddajných těles a prostředí
  • 2003, Prof., VUT v Brně, obor Aplikovaná mechanika

Přehled zaměstnání

  • 1979-1981, studijní pobyt, Ústav fyzikální metalurgie ČSAV Brno
  • 1981-1984, interní aspirant, Ústav fyzikální metalurgie ČSAV Brno
  • 1985-1990, sam. odb. pracovník, Ústav fyzikální metalurgie ČSAV Brno
  • 1990-1993, odb. asistent, Ústav mechaniky těles FSI VUT v Brně
  • 1993-2003, docent, Ústav mechaniky těles FSI VUT v Brně
  • 2003-dosud, profesor, Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky FSI VUT v Brně

Pedagogická činnost

  • Zahájení externí pedagogické činnosti v r. 1981. Vedení přednášek, konzultací v 5 předmětech inženýrské i doktorské formy studia, včetně vedení diplomových prací
  • Zavedení 1 nového předmětu oboru Aplikovaná mechanika a dvou nových předmětů oboru Matematické inženýrství
  • Pravidelná účast v komisích pro obhajoby, zpracování oponentských posudků diplomových, doktorských a habilitačních prací
  • Expert MŠMT v komisích pro státní doktorské zkoušky a obhajoby doktorských prací
  • Vedení 8 doktorských prací, z toho 4 úspěšně obhájené
  • Autor studijních opor

Vědeckovýzkumná činnost

  • Lomová mechanika. Modely stínění a přemostění trhlin pomocí techniky spojitě rozložených dislokací a integrálních rovnic. Výpočet lomově-mechanických parametrů pro tělesa s trhlinami, šíření trhlin v nehomogenních prostředích
  • Mechanika poškození a mikromechanika heterogenních materiálů a kompozitů
  • Homogenizace kompozitních materiálů
  • Výsledky práce publikovány ve více než 100 příspěvcích v odborných časopisech a na konferencích

Akademické stáže v zahraničí

  • 1993-1994 University of Wales,stipendium od the Royal Society of London
  • 2005 University of Lund, hostující pedagog
  • 2006 University of Lund, hostující pedagog
  • 2007 University of Lund, hostující pedagog

Univerzitní aktivity

  • 2003-dosud, zástupce ředitele Ústavu mechaniky těles, mechatronïky a biomechaniky
  • 2006-31.1.2014, prorektor pro tvůrčí rozvoj

Mimouniverzitní aktivity

  • 2004-dosud, člen European Structural Integrity Society
  • 2006-dosud, člen redakční rady AES Technical Reviews
  • 2002-dosud, člen výboru IFToMM
  • 2003-2013, člen komise F1 FRVŠ
  • 2013-dosud, člen komise pro obhajoby disertací  v oboru Aplikovaná a teoretická mechanika k udělování vědeckého titulu "doktor věd"
  • 2013-dosud, člen Hlavního výboru České společnosti pro mechaniku

Projekty

  • =======ŘEŠITEL======
  • GAČR 101/99/0829 Mikromechanika a nefenomenologické konstitutivní modely kompozitů s křehkou matricí v podmínkách nízkocyklového tlakového zatěžování, 1999-2001.
  • GAČR 101/02/0683 Chování trhlin ve vybraných kompozitech s křehkou matricí, 2002-2004.
  • GAČR 101/05/0320 Řešení obecných koncentrátorů napětí v anisotropních heterogenních prostředích pomocí kombinace MKP a techniky spojitě rozložených dislokací, 2005-2007.
  • GAČR 106/06/0724 Mikrostrukturně indukované stínící efekty při porušování kompozitů s keramickou matricí, 2006-2008.
  • GAČR 101/09/1821 Mechanické a lomové vlastnosti multilamelárních struktur typu keramika/keramika a keramika/kov s gradientními vrstvami, 2009-2012.

  • GAČR 4-11234S Experimentální hodnocení a výpočtové modelování odezvy keramických pěn na mechanické zatěžování
  • =====SPOLUPRÁCE NA DALŠÍCH PROJEKTECH======
  • Státní úkol III-4-2/2 Deformace intenzivně zatěžovaných těles, 1986-90.
  • Výzkumný záměr CEZ:J22/98:262100001 Výpočtové a fyzikální modelování problémů inženýrské termofluidní mechaniky, mechaniky těles a fázových přeměn, 1999-2004.
  • GAČR 101/94/1844 Počítačové modelování vybraných technologických operací a procesů na bázi mechaniky kontinua, 1994-96.

Citace publikací podle SCOPUS (bez autocitací)

113

Citace publikací podle ISI Web of Knowledge (bez autocitací)

138

Citace ostatní (bez autocitací)

35

Aktuálně garantované předměty:

Vybrané publikace:

  • ŠEVEČEK, O.; LEGUILLON, D.; PROFANT, T.; KOTOUL, M.:
    Validity of the Finite Fracture Mechanics based Asymptotic Analysis for Predictions of Crack Deflection in Thin Layers of Ceramic Laminates,
    Advances in Fracture and Damage Mechanics XIII, pp.237-240, ISBN 978-3-03835-235-8, (2015), Trans Tech Publications
    článek ve sborníku
    akce: 13th International Conference on Fracture and Damage Mechanics, Ponta Delgada, Azores, 23.09.2014-25.09.2014
  • KLUSÁK, J.; HRSTKA, M.; PROFANT, T.; KREPL, O.; ŠEVEČEK, O.; KOTOUL, M.:
    The influence of the first non-singular stress terms on crack initiation direction in an orthotropic bi-material plate,
    Theoretical and Applied Fracture Mechanics, Vol.71, (2014), No.2014, pp.67-75, ISSN 0167-8442, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD
    článek v časopise
  • PROFANT, T.; KLUSÁK, J.; ŠEVEČEK, O.; HRSTKA, M.; KOTOUL, M.:
    An energetic criterion for a micro-crack of finite length initiated in orthotropic bi-material notches,
    Engineering Fracture Mechanics, Vol.110, (2013), No.2013, pp.396-409, ISSN 0013-7944, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD
    článek v časopise
  • KLUSÁK, J.; PROFANT, T.; KNÉSL, Z.; KOTOUL, M.:
    The influence of discontinuity and orthotropy of fracture toughness on conditions of fracture initiation in singular stress concentrators,
    Engineering Fracture Mechanics, Vol.110, (2013), No.2013, pp.438-447, ISSN 0013-7944, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD
    článek v časopise
  • ŠEVEČEK, O.; BERMEJO, R.; KOTOUL, M.:
    Prediction of the crack bifurcation in layered ceramics with high residual stresses,
    Engineering Fracture Mechanics, Vol.2013, (2013), No.108, pp.120-138, ISSN 0013-7944, Elsevier
    článek v časopise
  • ŠEVEČEK, O.; KOTOUL, M.; PROFANT, T.:
    Effect of higher order asymptotic terms on the competition between crack penetration and debond at a bimaterial interface between aligned orthotropic materials,
    Engineering Fracture Mechanics, Vol.80, (2012), No.1, pp.28-51, ISSN 0013-7944
    článek v časopise
  • KOTOUL, M.; ŠEVEČEK, O.; PROFANT, T.:
    Analysis of multiple cracks in thin coating on orthotropic substrate under mechanical and residual stresses,
    Engineering Fracture Mechanics, Vol.77, (2009), No.2, pp.229-248, ISSN 0013-7944
    článek v časopise

Seznam publikací na portálu VUT

Anotace nejvýznamnějších prací:

  • ŠEVEČEK, O.; KOTOUL, M.; PROFANT, T.:
    Effect of higher order asymptotic terms on the competition between crack penetration and debond at a bimaterial interface between aligned orthotropic materials,
    Engineering Fracture Mechanics, Vol.80, (2012), No.1, pp.28-51, ISSN 0013-7944
    článek v časopise

    crack perpendicularly impinging the bimaterial interface and a crack arbitrary inclined to the interface are considered for a wide range of elastically mismatched materials. In the former case, the effect of the T-stress is investigated, in the latter case the combined effect of a weaker singularity and stronger singularity is examined for a range of crack/interface configurations. For the crack arbitrary inclined to the interface, FE solution of near-crack stress–displacement field obtained using a very fine mesh is compared with analytical singular field considering two leading terms of asymptotic expansion. As a side result it is found that the domain of singular field dominance for an arbitrary inclined crack increases with decreasing angle between the crack and the interface.
  • KLUSÁK, J.; PROFANT, T.; ŠEVEČEK, O.; KOTOUL, M.:
    Crack propagation from bi-material notches - matched asymptotic procedure,
    Key Engineering Materials (print), Vol.488-489, (2012), No.2012, pp.416-419, ISSN 1013-9826, Trans Tech Publication
    článek v časopise

    Metody výpočtu využívající vlatnosti tzv. dvoustavových integrálů umožňují vyjádřit hodnoty amplitud jak singulárních, tak i dalších členů tzv. Williamsova asymtotického rozvoje. Příspěvek je zaměřen na použití tzv. Psi-integrálu, jehož aplikace je podmíněna znalostí pomocných řešení daných konfigurací bimateriálového vrubu. Psi-integrál na druhouo stranu umožňuje řešit problémy singulárního chování vrubů rozmanitých geometriíí a materiálových konfigurací. Aplikace Psi-intgrálu je dále rošířena do oblasti tzv. sdružených asymtotických rozvojů s jejichž pomocí je možné vyjádřit hnací sílu preexistující trhliny konečné délky v blízkosti vrcholu vrubu.
  • KLUSÁK, J.; PROFANT, T.; KOTOUL, M.:
    Determination of the threshold values of orthotropic bi-material notches,
    Procedia Engineering, Vol.2, (2010), No.1, pp.1635-1642, ISSN 1877-7058, Elsevier Ltd.
    článek v časopise

    In the present contribution the joint of two orthotropic materials is investigated as the singular stress concentrator and it is modelled as an orthotropic bi-material notch. Such places in constructions are usually responsible for the crack initiation and consequently for the final failure of the construction. Within the paper the procedure for the determination of the threshold value of generalized stress intensity factor is presented. Knowledge of the threshold value is necessary for the reliable assessment of general singular stress concentrations.
  • KOTOUL, M.; ŠEVEČEK, O.; PROFANT, T.:
    Analysis of multiple cracks in thin coating on orthotropic substrate under mechanical and residual stresses,
    Engineering Fracture Mechanics, Vol.77, (2009), No.2, pp.229-248, ISSN 0013-7944
    článek v časopise

    The analysis addresses a typical failure development pattern in thin films consisting of a system of multiple surface cracks leading to and branching along or near the interface between the film and the base material. The process is driven by thermal residual stresses and/or mechanical loading.
  • KOTOUL, M.; POKLUDA, J.; ŠANDERA, P.; DLOUHÝ, I.; CHLUP, Z.; BOCCACCINI, A.:
    Toughening effects quantification in glass matrix composite reinforced by alumina platelets,
    Acta materialia, Vol.56, (2008), No.12, pp.2908-2918, ISSN 1359-6454
    článek v časopise

    A borosilicate glass matrix composite containing alumina platelets was considered to investigate toughening mechanisms and crack tip behaviour in dispersion reinforced brittle matrix composites. Fracture toughness was determined applying the chevron notched specimen technique and fractographic analysis was employed to reveal the active toughening mechanisms with increasing content of reinforcement. A roughness-induced shielding effect has been quantified to prove the relation between fracture toughness and fracture surface roughness. Theoretical calculations of the fracture toughness enhancement based on a modified crack deflection model developed by Faber and Evans, combined with the influence of the increase in Young's modulus, were found to be in good agreement with experimental data. An effect of residual stresses upon toughening of the investigated composite is discussed.