英国南安普顿大学资助博士职位

从2023年秋季或2024年春季开始，南安普顿大学有一个受资助的机械工程博士学位的空缺，由本杰明·卡梅隆博士指导。这将涉及开发新的理论/计算方法，以从复杂环境中的数字图像相关(或数字体积相关)数据中提取材料属性。有关该项目的更详细的描述，请参见下面。

鼓励对数值方法、偏微分方程、固体力学、机械工程和/或数学感兴趣的学生申请。

如有兴趣，请直接与卡梅隆博士联系b.c.cameron@soton.ac.uk附上你的简历。

项目描述:

本博士专注于一种新的理论/计算方法，用于测量难以测量的地方的材料性质:例如在激波中，在剪切带中，或在裂纹尖端。这些在许多工程问题中都是至关重要的，如车祸、制造过程或岩土边坡稳定性，但它仍然是一个持续的技术挑战。一旦了解了这些设置中的材料行为，我们就可以进行更精确的模拟，例如有限元模拟，从而实现新一代的工程设计和原型设计。

相机和3D x射线成像技术使得即使从简单的实验中也能获得大量的数据。我们希望开发一种新方法，从观测到的变形场中获得材料的应力-应变行为，基本上与从材料行为中获得变形的有限元方法相反。

你的博士学位将专注于该方法的深入理论/计算发展，然而，也会有一些实验设计和实现来获得数据。由于博士学位是非常跨学科的，你将学习不同的计算程序，固体力学，偏微分方程，机器学习和实验设计，你将熟悉许多不同的实验设备。在博士阶段的后期，根据你的兴趣，你将有机会深入研究你感兴趣的东西，比如机器学习、高速成像或一种特定的材料/应用。对于那些想要熟悉一系列事物而不是狭隘地专注于一个特定领域的人来说，这是一个理想的博士项目。理想情况下，你会对以下几个科目有浓厚的兴趣:向量微积分、偏微分方程、线性代数、数值方法、编码和/或固体力学。

您将使用的方法的基本思想如下。使用相机记录变形(点被喷涂，因此位置和应变场可以使用数字图像相关(DIC)确定)。用有限体积法(类似于有限元法)求解偏微分方程组来得到应力。一旦我们有了应力和应变，我们就可以直接计算材料的性质。以缩颈拉伸试样为例，可以确定颈部内部在应变为100%时的应力-应变行为，而使用传统方法只能确定~10%。