Tussenstand

r. Miguel Guitierrez van de leerstoel engineering mechanics

Tussenstand: Nog twee jaar te gaan

“Ik ben afgestudeerd als ontwerper, waarbij ik me richtte op de mechanica van satelliet-dispensers. Dat zijn een soort dragers waarop een satelliet voor lancering in de raket wordt aangebracht. Deze dragers moeten aan allerlei sterkte-eisen voldoen. Van tevoren moet je daarom berekenen welke krachten er op zo’n dispenser komen.

Nu, bij mijn promotieonderzoek ben ik ook met sterkteberekeningen bezig maar dan op veel fundamenteler niveau. Ik probeer nu nauwkeuriger te voorspellen welke veiligheidsmarges je mag aannemen bij het gebruik van nieuwe vliegtuigmaterialen als Glare.

Daarvoor is veel meer wiskunde nodig dan ik ooit in de ontwerppraktijk tegenkwam. Voor ik hier aan de sectie met mijn onderzoek startte, moest ik daarom eerst bijles krijgen. Gelukkig heeft deze sectie veel ervaring met promovendi zoals ik, en daardoor viel ik niet helemaal in het diepe.

Het ingewikkelde rekenwerk is nodig om de willekeur in de opbouw van een materiaal als Glare te modelleren. Omdat vezels in Glare lokaal in verschillende dichtheden voorkomen, varieert de sterkte van het materiaal ook en daarmee de kans op scheurvorming. Om die kans te berekenen, moet je die willekeurige verspreiding van vezels in een rekenmodel zien te vangen.

De patronen waarin deze vezels over Glare zijn verspreid, leid ik af uit een microscopische foto van de dwarsdoorsnede van een Glarepaneel. Daarbij verdeel je de fotografische doorsnede schematisch in verschillende vlakjes met een vezelverspreidingspatroon.

Wat je wilt berekenen is de kans dat een bepaald patroon in zo’n vlakje, met bijbehorende materiaalsterkte naast een ander patroon verschijnt. Daarom heb ik in mijn rekenmodel op de computer een element van kansberekening ingebouwd. Dit kan de kans op een materiaalzwakte voorspellen als er bijvoorbeeld meerdere vlakjes naast elkaar verschijnen waarin minder vezels zitten. Dan is daar het materiaal zwakker en de kans op scheurvorming groter.

In het eerste deel van mijn onderzoek heb ik de software ontwikkeld waarmee ik kansberekening kan toepassen in een eindig elementenmodel. Een volgend artikel dat ik publiceer gaat beschrijven hoe ik vervolgens dat computermodel optimaliseer.

De pittige wiskunde en het modelleren moet van mij een ingenieur met meer diepgang maken, dat was ook de reden waarom ik er in stapte. Ik wil weer de ontwerppraktijk in. Maar ik vond dat ik eerst beter wiskundig onderlegd moest zijn. Dat maakt me een betere ontwerper dan wanneer ik mijn promotieonderzoek niet zou doen.” (RZ)

Naam: Doo Bo Chung (26)

Onderwerp: Het modelleren van willekeur bij vezelversterkte materialen

Promotoren: Prof.dr.ir. René de Borst en dr.ir. Miguel Guitierrez van de leerstoel engineering mechanics

Tussenstand: Nog twee jaar te gaan

“Ik ben afgestudeerd als ontwerper, waarbij ik me richtte op de mechanica van satelliet-dispensers. Dat zijn een soort dragers waarop een satelliet voor lancering in de raket wordt aangebracht. Deze dragers moeten aan allerlei sterkte-eisen voldoen. Van tevoren moet je daarom berekenen welke krachten er op zo’n dispenser komen.

Nu, bij mijn promotieonderzoek ben ik ook met sterkteberekeningen bezig maar dan op veel fundamenteler niveau. Ik probeer nu nauwkeuriger te voorspellen welke veiligheidsmarges je mag aannemen bij het gebruik van nieuwe vliegtuigmaterialen als Glare.

Daarvoor is veel meer wiskunde nodig dan ik ooit in de ontwerppraktijk tegenkwam. Voor ik hier aan de sectie met mijn onderzoek startte, moest ik daarom eerst bijles krijgen. Gelukkig heeft deze sectie veel ervaring met promovendi zoals ik, en daardoor viel ik niet helemaal in het diepe.

Het ingewikkelde rekenwerk is nodig om de willekeur in de opbouw van een materiaal als Glare te modelleren. Omdat vezels in Glare lokaal in verschillende dichtheden voorkomen, varieert de sterkte van het materiaal ook en daarmee de kans op scheurvorming. Om die kans te berekenen, moet je die willekeurige verspreiding van vezels in een rekenmodel zien te vangen.

De patronen waarin deze vezels over Glare zijn verspreid, leid ik af uit een microscopische foto van de dwarsdoorsnede van een Glarepaneel. Daarbij verdeel je de fotografische doorsnede schematisch in verschillende vlakjes met een vezelverspreidingspatroon.

Wat je wilt berekenen is de kans dat een bepaald patroon in zo’n vlakje, met bijbehorende materiaalsterkte naast een ander patroon verschijnt. Daarom heb ik in mijn rekenmodel op de computer een element van kansberekening ingebouwd. Dit kan de kans op een materiaalzwakte voorspellen als er bijvoorbeeld meerdere vlakjes naast elkaar verschijnen waarin minder vezels zitten. Dan is daar het materiaal zwakker en de kans op scheurvorming groter.

In het eerste deel van mijn onderzoek heb ik de software ontwikkeld waarmee ik kansberekening kan toepassen in een eindig elementenmodel. Een volgend artikel dat ik publiceer gaat beschrijven hoe ik vervolgens dat computermodel optimaliseer.

De pittige wiskunde en het modelleren moet van mij een ingenieur met meer diepgang maken, dat was ook de reden waarom ik er in stapte. Ik wil weer de ontwerppraktijk in. Maar ik vond dat ik eerst beter wiskundig onderlegd moest zijn. Dat maakt me een betere ontwerper dan wanneer ik mijn promotieonderzoek niet zou doen.” (RZ)