Tilbake til søkeresultatene

STIPINST-Stipendiatstillinger i instituttsektoren

Stipendiatstilling 3 NGI (2021-2023)

Tildelt: kr 4,2 mill.

Å forstå hvordan sand oppfører seg mekanisk er viktig for alt fra å bygge trygge fundamenter for bygninger og infrastruktur til å forutsi geofarer som jordskred og flytning (eng. liquefaction) under jordskjelv. Sand karakteriseres som et granulært materiale, noe som betyr at det består av en samling partikler som interagerer med hverandre gjennom fysisk kontakt. En egenskap ved granulære materialer er at de kan oppføre seg som et fast stoff, væske eller gass, avhengig av tilstanden. Tenk deg at du tar en kopp sand (fast stoff), vipper den slik at sanden begynner å renne ut (væske), og til slutt snur den opp ned så alle sandkornene faller ut (gass). I tillegg har kornene mange forskjellige egenskaper, som form, størrelse, ruhet og stivhet som alle har en effekt på materialets oppførsel. For å forstå den grunnleggende oppførselen til sand er det derfor nødvendig å se på hva som skjer på mikronivå, altså på kornskala. I dette prosjektet vil vi ta i bruk ny eksperimentell og numerisk teknologi som lar oss observere og modellere sandkorn ned til en oppløsning på ca. 10 mikrometer, som er en hundredel av en millimeter. Eksperimentelt gjøres dette med å utføre laboratorieforsøk inne i en CT scanner og deretter prosessere bildene og se hvordan partiklene er i kontakt og beveger seg i forhold til hverandre. CT-bildene brukes deretter som input til en realistisk beregningsmodell, hvor formen på hvert korn er nøyaktig representert. Mer spesifikt er målet med dette prosjektet å bruke den overnevnte teknologien for å undersøke hvordan sanden oppfører seg når den utsettes for en "syklisk" belastning. Med syklisk belastning mener vi at belastningen gjentatte ganger endrer retning. Dette er en typisk tilstand for sanden under fundamentet til en offshorekonstruksjon, hvor den sykliske belastningen er forårsaket av bølger. Et annet eksempel er risting av grunnen som oppstår under et jordskjelv. Det er velkjent at sand oppfører seg forskjellig under syklisk og statisk belastning, men ikke nøyaktig hvordan. Derfor mangler vi gode modeller for å forutsi for eksempel hvordan fundamentet til en offshore vindturbin vil oppføre seg i løpet av sin levetid. Hypotesen er at et "syklisk minne" er lagret på mikronivå, mer nøyaktig i posisjonene og orienteringen til kornene og kontaktene mellom dem. En fellesbetegnelse som brukes for dette er materialets "fabric". I dette prosjektet vil vi kvantifisere "fabric" fra CT bilder av fysiske laboratorieforsøk og numeriske modeller og studere hvordan den endrer seg under syklisk belastning. Å finne en sammenheng mellom utviklingen av "fabric" og oppførselen til sanden vil føre til bedre ingeniørmodeller for sand.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

STIPINST-Stipendiatstillinger i instituttsektoren