Doktorand i hållfasthetslära

KTH svarar för en tredjedel av Sveriges kapacitet av teknisk forskning och ingenjörsutbildning på högskolenivå. Utbildningen och forskningen täcker ett brett område – från naturvetenskap till alla grenar inom tekniken samt arkitektur, industriell ekonomi och samhällsplanering. Totalt finns vid KTH mer än 12600 studenter på grundnivå och avancerad nivå och över 1800 forskarstuderande. KTH har nästan 4800 anställda.

Skolan för teknikvetenskap bedriver frontlinjeforskning inom ett brett fält, från forskning inom grundläggande ämnen som fysik och matematik, till teknisk mekanik med tillämpningar inom bland annat flygteknik och fordonsteknik. Vi driver och utvecklar civilingenjörsutbildningarna Teknisk Fysik och Farkostteknik, kandidatprogrammet SIMTEK (simuleringsteknik och virtuell design), liksom utbildningsprogrammet Öppen ingång och ett flertal masterprogram.

Hållfasthetslära är ett klassiskt teknikvetenskapligt ämne som spänner från grundläggande till tillämpad vetenskap. Ämnet kan betraktas som en länk mellan materialvetenskap och tillämpad mekanik med tyngdpunkt på det senare. Det behandlar materials och strukturers mekaniska egenskaper. Forskningen vid institutionen för hållfasthetslära är inriktad mot beräkningsteknik, brottmekanik, kompositmekanik, kontaktmekanik, materialmekanik, biomekanik, pappersmekanik, utmattning och tillförlitlighet. Ett primärt mål i forskningen är att utveckla metoder för tillförlitlig design av strukturer, materialsystem och processer.

ARBETSUPPGIFTER
Institutionen för Hållfasthetslära erbjuder en doktorandtjänst med inriktning mot utmattning i rullande kontakter som t.ex. finns i kuggväxlar, lager, mekanismer och hjul-räl vid spårbunden trafik. Även om kontaktutmattning är ett klassiskt mekaniskt problem så har det visat sig vara oerhört svårt att förklara. Det aktuella arbetet kommer att ge förståelse om skadans uppkomst och därmed skapa förutsättning för optimering av kontaktelementen och därmed de centrala lastbärande komponenterna. En ny förklaringsmekanism har tagits fram som bygger på grundläggande teori inom kontaktmekanik, utmattning och spricktillväxt. Den avgörande insikten är att skadan är lokal, tredimensionell och startar vid ojämnheter i kontaktytan. Resultaten har dock avslöjat en gåtfull egenskap hos skadan. Även om kontaktbelastningen är symmetrisk mellan kontaktytorna så är skadan asymmetrisk. Syftet med detta arbete är att förklara skadans asymmetri. Varför utvecklas alltid sprickorna och skadorna framåt i kontaktens rullande riktning? Forskningshypotesen är att förklaringen finns i asymmetrin hos den elasto-hydrodynamiska smörjfilmen. Forskningen kommer att kombinerar strömningsmekanik med den nyligen utvecklade asperitmodellen för rullande kontaktutmattning. Forskningen kommer att bestå av numerisk modellering som kräver en kopplad fysikalisk beskrivning mellan strömningsmekanik och hållfasthetslära. Arbetet kan även kräva vidareutveckling av moderna kontaktalgoritmer. Den nya kunskapen om den fysiska skadeprocessen kommer att utgöra grunden för fortsatt tillämpad forskning om förbättrad smörjning och ytors egenskaper i rullande kontaktelement. Målet är att öka livsländen och lastkapaciteten hos de dimensionerande kontaktelementen i t.ex. vindkraftverk, turbiner, generatorer och olika transportfordon.

KVALIFIKATIONER
Sökanden ska ha en bakgrund i Hållfasthetslära med ett intresse för Strömningsmekanik eller alternativt en bakgrund i Strömningsmekanik med bra kunskap i Hållfasthetslära (i båda fallen motsvarande nivån för civilingenjörsexamen).

Särskild vikt kommer att läggas på ett dokumenterat intresse för forskningslika aktiviteter, t.ex. ett väl genomfört examensarbete. Sökanden måste vara motiverad för doktorandstudier, kunna bedriva självständigt arbete, kunna genomföra kritisk analys av resultat samt ha god samarbets- och kommunikationsförmåga.