PhD position in the field of nonlinear vibrational metamaterials — Empa

Vollständige Beschreibung

Materialwissenschaft und Technologie sind unsere Leidenschaft. Mit unserer Spitzenforschung leisten die rund 1.100 Mitarbeiter der Empa wesentliche Beiträge zum Wohl der Gesellschaft für eine lebenswerte Zukunft. Die Empa ist eine Forschungseinrichtung des ETH-Bereichs.

PhD Position auf dem Gebiet der nichtlinearen Schwingungsmetamaterialien

Das Laboratory for Acoustics/Noise Control ist ein internationales Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren, die in den Bereichen Vibroakustik, Umweltakustik und Psychoakustik tätig sind. Die vielfältigen Forschungsthemen stützen sich auf umfangreiche numerische Modelle und ein breites Spektrum an experimentellen Geräten für Lärm- und Vibrationsmessungen.

Mechanische Wellen und Vibrationen werden traditionell mit linearen Geräten mit festen Eigenschaften gesteuert. In diesem PhD-Projekt wird der Student eine neue Generation von nichtlinearen Resonatoren erforschen, deren dynamisches Verhalten sich mit der Schwingungsamplitude ändert und Funktionalitäten ermöglicht, die mit herkömmlichen Designs nicht erreichbar sind. Die Forschung wird mechanische Modellierung, Finite-Elemente-Simulationen, Prototypenentwicklung und experimentelle Tests kombinieren. Ziel ist die Entwicklung effizienter Modelle und Entwurfsregeln für nichtlineare Metamaterialien, die zur adaptiven Schwingungsisolation, Frequenzumwandlung und nicht-reziproken Wellenausbreitung fähig sind. Der erfolgreiche Kandidat wird in einem schweizerisch-französischen Verbundprojekt mit der Empa, der ETH Zürich und LAUM arbeiten.

Ihre Aufgaben

Als Doktorandin werden Sie in diesem Projekt an hochgradig nichtlinearen Bausteinen für vibrationale Metamaterialien arbeiten. Spezifische Aufgaben, um anspruchsvolle Ergebnisse zu erzielen, umfassen

• Entwicklung analytischer und numerischer Modelle für stark nichtlineare Resonatoren mit nichtlinearer Steifigkeit, Dämpfung und Trägheit.
• Design, Simulation und Optimierung neuartiger Resonatorkonzepte auf Basis von Trägheitsverstärkung, bilinearer Steifigkeit und Multi-Degree-of-Freedom-Dynamik.
• Herstellung und experimentelle Charakterisierung von Resonator-Prototypen mit Vibrationstests, Laservibrometrie und Modalanalysetechniken.
• Untersuchen Sie nichtlineare Phänomene wie interne Resonanzen, Frequenzumwandlung, Gabelungen und nichtlineare Energieübertragung.
• Erstellen Sie Modelle reduzierter Ordnung und effiziente Simulationswerkzeuge für den Entwurf nichtlinearer Metamaterialien und Wellensteuerungsgeräte.
• Verbreiten Sie Forschungsergebnisse durch Publikationen in führenden Fachzeitschriften, Vorträge auf internationalen Konferenzen und die Zusammenarbeit mit Projektpartnern an der ETH Zürich und der Université du Mans.

Dein Profil

Wenn Sie sich in der folgenden Geschichte wiedererkennen, dann haben Sie das Profil, das zum Projekt und zur Forschungsgruppe passt:

• Ich habe einen Master-Abschluss in Ingenieurwissenschaften, Physik oder Mathematik, der vor nicht mehr als vier Jahren erworben wurde und überdurchschnittlich im Vergleich zu meinen Kollegen durchgeführt wurde.
• Ich beherrsche geschriebenes und gesprochenes Englisch.
• Während meiner Kurse oder früheren beruflichen Tätigkeiten habe ich einige Erfahrungen mit mindestens einem der folgenden gesammelt: strukturelle und / oder nichtlineare Dynamik, numerische Modellierungstechniken (Finite-Elemente-Methode) oder experimentelle Methoden in der Akustik. Ich habe ein großes Interesse an diesen Themen.
• Als Forscher forsche ich strukturiert und wissenschaftlich fundiert. Ich lese technische Arbeiten, verstehe die Nuancen zwischen verschiedenen Theorien und implementiere und verbessere Methoden selbst.
• In häufigen Berichten, die zwischen wöchentlich und monatlich variieren, zeige ich die Ergebnisse, die ich erhalten habe, und gebe eine fundierte Interpretation dieser Ergebnisse. Ich iteriere meine Arbeit und meinen Ansatz basierend auf dem Feedback meiner Vorgesetzten, die die Richtung meiner Forschung lenken.
• Es ist wichtig für mich, als aktives Teammitglied zu arbeiten, und ich bin bestrebt, meine Ergebnisse zu teilen, um meine Kollegen zu inspirieren und inspiriert zu werden.
• Während meiner Promotion möchte ich zu mehr Unabhängigkeit wachsen, z.B. die Forschungsgruppe bei Projekttreffen und Konferenzen vertreten. Ich sehe diese Veranstaltungen als Gelegenheit, meine Arbeit vor einem Publikum internationaler Experten und Forschungskollegen zu verbreiten und mich über den größeren Kontext meiner Forschung und des Forschungsprojekts zu informieren.

Unser Angebot

Wir bieten eine vollständig finanzierte 4-jährige PhD-Stelle an der Empa. Der Kandidat wird auch als Doktorand an der ETH Zürich eingeschrieben, die von Dr. Paolo Tiso betreut wird. Der Kern des PhD-Projekts wird an der Empa mit mindestens einem Forschungsaufenthalt in Le Mans und einer intensiven Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Nichtlineare Dynamik am ETHZ durchgeführt. Neben reichlich Gelegenheiten, sich in einer wissenschaftlichen und/oder industriellen Richtung zu entwickeln, die von der Forschungsgruppe angeboten wird, wird im Rahmen der Doktorandenschule eine weitere Doktorandenausbildung angeboten. Beginnend ist Februar 2027 oder im gegenseitigen Einvernehmen.

Sie bleiben in einem pulsierenden Umfeld zentral in Europa. Die Empa hat ihren Hauptcampus in Dübendorf, in der Nähe von Zürich und 20 Minuten mit der Straßenbahn vom internationalen Flughafen Zürich entfernt. Zürich ist eine der Städte mit der höchsten Lebensqualität weltweit, die nicht deutschsprachige Menschen willkommen heißt und reichlich Möglichkeiten für soziale, kulturelle und Outdoor-Aktivitäten bietet.

Wir fördern eine Kultur der Inklusion und des Respekts. Wir begrüßen alle Menschen, die sich für innovative, nachhaltige und sinnvolle Aktivitäten interessieren. Unser Engagement ist in unserem Diversity-Aktionsplan dokumentiert und bezieht sich auf konkrete Ziele, die regelmäßig umgesetzt und weiterentwickelt werden.

Sie erfüllen nicht alle Anforderungen? Wir sind uns bewusst, dass insbesondere Frauen und Personen mit Minderheitenhintergrund oft zögern, sich zu bewerben, wenn sie nicht alle Anforderungen erfüllen. Wir legen aber auch Wert auf Motivation, Engagement und Lernbereitschaft. Wenn Sie sich in dieser Rolle sehen, würden wir uns freuen, wenn Sie Ihre qualifizierte Bewerbung erhalten, auch wenn Sie nicht 100% der Anforderungen erfüllen.

Wir freuen uns auf Ihre vollständige Online-Bewerbung mit Motivationsschreiben, Lebenslauf, Zertifikaten, Diplomen und Kontaktdaten von zwei Referenzpersonen. Bitte senden Sie diese ausschließlich über unser Jobportal. Bewerbungen per E-Mail und Post werden nicht berücksichtigt.

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