Ph.d. forsvar på DTU Mekanik

Ph.d. forsvar d. 10. juni: Wave Interaction with Porous Coastal Structures

torsdag 22 maj 14

Kontakt

Erik Damgaard Christensen
Sektionsleder, Professor
DTU Mekanik
45 25 13 98

Bjarne Jensen forvarer sin ph.d. "Wave Interaction with Porous Coastal Structures" tirsdag d. 10. juni kl. 14.00. Forsvaret foregår i Bygning 101, rum S09 på DTU. Fokus for afhandlingen er bølgebrydere, som er en udbredt konstruktionstype for beskyttelse af havne og terminaler, og som en generel kystbeskyttelse. Konstruktionerne er opbygget forskelligt afhængig af deres specifikke formål.

Typiske bølgebryder-konstruktioner er rubble mound og berm bølgebrydere hvor de gennemgående elementer er kerne materiale, filter lag og ydere dæk/beskyttelseslag. De ydre dæksten tjener til formål at beskytte filter- og kernemateriale mod bølgerne. Det er derfor vigtigt at dækstenene forbliver stabile når de udsættes for bølgepåvirkning.

Udvikling af designformler og fysiske modelforsøg
De generelle designmetoder er baseret på en lang tradition for eksperimentelle undersøgelser i modelskala. Det har resulteret i empiriske designformler som i kombination med fysiske modelforsøg udgør den typiske fremgangsmåde for design af bølgebrydere. Numeriske modeller bliver også brugt til undersøgelse og design af bølgebrydere. Modellerne kan giver mere detaljeret information omkring visse områder, f.eks. trykdæmpning gennem det porøse kernemateriale. Det er dog sværere at simulere den direkte destabilisering og bevægelse af de enkelte sten. Dette studie forsøger at udvide de metoder som typisk bliver anvendt for at opnå bedre forståelse for de fysiske processer som er involveret ved destabilisering af bølgebrydere. Både eksperimentelle og numeriske metoder er undersøgt.

Bedre indsigt i skader på bølgebrydere
De eksperimentelle undersøgelser fokuserede på detaljerne i de fysiske processer som er medvirkende til at destabilisere konstruktionen. Ved en række forsøg var det muligt at vise hvordan forskellige dele af konstruktionen bidrager til tryk, turbulens og forskydningsspændinger. Resultaterne giver en bedre indsigt i baggrunden for skader på bølgebrydere og kan medvirke til bedre designmetoder.

Bølgepåvirkning af porøse strukturer
De numeriske undersøgelser tog udgangspunkt i en porøsitetsmodel som blev implementeret og kalibreret på baggrund af nye eksempler som ikke tidligere har været anvendt. Modellen bruges til at simulere bølgeinteraktion med en porøs struktur dog uden at de enkelte sten bliver simuleret direkte. Det gør modellen relativ simpel og anvendelig for praktiske formål. Modellen er offentlig tilgængelig til brug for rådgivende ingeniører, forskere etc. Porøsitetsmodellen blev efterfølgende koblet til en detaljeret model som kan beskrive de enkelte sten i en bølgebryder. Hermed er det muligt at beregne kræfterne som påvirker stenene og dermed kan bevirke destabilisering.

Vejleder: Professor Erik Damgaard Christensen, medvejleder: Professor B. Mutlu Sumer