PhD-Stelle: Multiskalen-Modellierung und experimentelle Bewertung von volumetrisch vorgespanntem Beton

PhD-Stelle: Multiskalen-Modellierung und experimentelle Bewertung von volumetrisch vorgespanntem Beton Materialwissenschaft und -technologie sind unsere Leidenschaft. Mit unserer Spitzenforschung leisten die rund 1.100 Mitarbeitenden der Empa wesentliche Beiträge zum Wohlergehen der Gesellschaft für eine lebenswerte Zukunft. Die Empa ist eine Forschungsinstitution des ETH Domain. Smart and Sustainable Resilient Performance-based Cementitious Composites for Adaptive Strengthening and Repair System (SURPASS) ist ein EU [Horizon](< >) Forschungs- und Innovationsprojekt (), das darauf abzielt, adaptive Verstärkungs- und Reparaturstrategien für alternde Infrastrukturen in aggressiven Umgebungen zu entwickeln. Das Projekt ist bestrebt, Interventionsverfahren zu entwickeln, die dazu beitragen können, die Wartungskosten zu senken und die Zirkularität über den Lebenszyklus einer Struktur zu erhöhen. Die SURPASS-Lösungen kombinieren öko-effizientes UHPFRC, das CO2-negative SCMs enthält, bio-basiertes Selbstheilungsverhalten, hybride Faserarchitektur, Fe-SMA-basierte Vorspannung und integriertes Structural Health Monitoring zu einem kohärenten System für dünne, langlebige strukturelle Interventionen. Es kann durch konventionelles Gießen für Standardanwendungen und durch 3D-Druck für komplexe oder nicht-planare Geometrien eingesetzt werden. Parallel dazu werden zirkuläre End-of-Life-Strategien Fasern zurückgewinnen, Feinanteile zu neuen kohlenstoffarmen Bestandteilen aufwerten und die strukturelle Wiederverwendung ermöglichen. Das Projekt umfasst 11 Partner weltweit, darunter Partner aus Europa, Kanada und Japan

Ihre Aufgaben
Die Aufgaben der PhD-Stelle an der ETHZ und der Empa im Rahmen von SURPASS sind wie folgt:

• Volumetrische Vorspannung von gegossenen und 3D-druckbaren SURPASS-Überlagungen unter Verwendung von Fe-SMA-Fasern.
• Meso-skalige Finite-Elemente-Modellierung von volumetrischen Vorspannungsmechanismen mit Fe-SMA-Fasern, einschliesslich Aktivierung, Rückspannung, Vorspannungsübertragung und Reaktivierung.
• Strukturelle Simulation von SURPASS-Überlagungen in verstärkten Bauteilen, einschliesslich parametrischer Finite-Elemente-Analysen zur Entwicklung von Ersatzmodellen (Surrogate-Modelle) und zur Unterstützung des Digital Twins.
• Grossskalige experimentelle Bewertung von volumetrisch vorgespannten SURPASS-Überlagungen für nicht-planare Strukturen, einschliesslich repräsentativer Anwendungen wie Tunnelauskleidungen, Bogenintrados und gekrümmte Brückentiefpunkte.

Ihr Profil
Der Kandidat/die Kandidatin sollte einen Master-Abschluss in Bauingenieurwesen (oder verwandtem Ingenieurwesen) mit einem starken Hintergrund in nichtlinearer Finite-Elemente-Modellierung, Strukturmechanik und Betonbau haben. Erfahrung oder Interesse am 3D-Betondruck ist ebenfalls wichtig. Zusätzliche Fähigkeiten, einschliesslich Erfahrung in experimentellen Untersuchungen im kleinen und grossen Maßstab sowie Kenntnisse über Formgedächtnislegierungen, wären von Vorteil. Ein starker Wunsch und die Motivation, wegweisende und innovative Lösungen im Bereich des Bauingenieurwesens zu finden, sind essenziell. Exzellente Englischkenntnisse (mündlich und schriftlich) sind obligatorisch. Deutschkenntnisse wären von Vorteil.

Unser Angebot
Wir bieten eine facettenreiche, anspruchsvolle und vollständig finanzierte Stelle für 48 Monate in einem modernen Forschungsumfeld mit exzellenter Infrastruktur, unterstützt durch regelmässige Betreuung. Die Doktorväter/Doktormutter des PhD-Studierenden wird Prof. Dr. Eleni Chatzi sein, die den Lehrstuhl für Strukturmechanik und Monitoring an der ETH Zürich leitet. Der Kandidat/die Kandidatin wird an der Empa Dübendorf ansässig sein, wo die tägliche Forschung von Prof. Dr. Moslem Shahverdi und Dr. Saim Raza betreut wird. Die Stelle ist ab sofort verfügbar, sollte aber bis spätestens 1. März 2027 besetzt werden.

Wir leben eine Kultur der Inklusion und des Respekts. Wir begrüssen alle Menschen, die an innovativen, nachhaltigen und sinnvollen Aktivitäten interessiert sind – das ist es, was zählt. Wir freuen uns auf Ihre vollständige Online-Bewerbung einschliesslich Motivationsschreiben, CV, Zeugnissen, Diplomen und Kontaktdaten von zwei Referenzpersonen. Bitte reichen Sie diese ausschliesslich über unser Jobportal ein. Bewerbungen per E-Mail und per Post werden nicht berücksichtigt.
PatriciaNitzsche, Stv. Leiterin Human Resources / Dep. Head Human Resources
Fragen? Prof. DrMoslemShahverdi Scientific Groupleader Structural Engineering Laboratory [ ](< >)

Ihr zukünftiger Arbeitsplatz
Empa Ueberlandstrasse 129 8600 Dübendorf

Empa als Arbeitgeber
Innovative, nachhaltige, sinnvolle Aktivitäten
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