PHD OPPORTUNITY · BOOKUNI
用于劣化混凝土内部损伤实时微创表征的机器人超声钻孔
南安普顿大学University of Southampton
Southampton · 英国
01项目概览
关于机器人超声钻探技术用于评估混凝土内部损伤的博士项目。申请者需拥有工程学2:1学位,并具备沟通、团队合作及研究能力。
02研究内容
关于该项目
该项目旨在开发一种机器人超声钻孔系统,用于对退化混凝土中的地下损伤进行微创且高分辨率的评估。通过结合超声传感技术与力、温度及声学反馈信息,该方法能够在危险或难以进入的环境中实现实时材料特性分析,从而支持更安全、更高效的关键基础设施检查与维护工作。
暴露于极端环境下的基础设施,如海洋条件、火灾损伤、辐射或冻融循环等,会经历渐进性的、空间上不均匀的退化过程。 对内部损伤的可靠评估对于确保结构安全及有效维护至关重要;然而,传统检测技术往往具有侵入性、劳动密集性,且缺乏识别早期损坏所需的灵敏度。
该项目旨在研发一种机器人超声钻孔平台,用于对劣化混凝土进行微创、高分辨率的地下结构特征分析。 该研究将结合设计配备嵌入式力、温度及声学传感器的小型超声波钻机,与开发能够将在复杂且危险环境中部署该系统的移动机器人平台相结合。 该集成系统将实现同时钻孔与实时传感,能够捕捉材料阻力及超声波响应,从而重建与深度相关的材料特性并识别内部缺陷。 该项目还将涉及硬件与控制系统的设计,包括机器人操控、定位精度、工具与结构相互作用以及适应控制策略,以确保在不同材料条件下实现稳定运行。
将开发先进的信号处理与数据解读技术,以将原始传感器测量数据转化为关于材料劣化的有意义诊断信息。将通过先进的表征技术进行实验验证,并借助多物理场建模来研究超声波激发、材料行为与损伤演变之间的耦合关系。由此产生的技术将能够在水下结构、密闭空间及灾后区域等复杂环境中实现自主检测,为下一代基础设施诊断与韧性管理提供支撑。
您将:
在南安普顿大学的世界级实验室中工作,可使用先进的材料测试、嵌入式系统及机器人技术设施
加入机械与土木工程领域的跨学科指导团队
在钻具与机器人平台开发、传感器集成、信号处理、水泥基材料特性分析以及多物理场建模方面形成专业能力
培养可在学术研究、基础设施韧性建设、先进诊断技术及机器人驱动工程领域应用的通用技能
工程学院致力于促进平等与多样性,这从我们获得的 Athena SWAN 奖中可见一斑。我们欢迎所有申请者,无论其性别、种族、残疾状况、性取向或年龄如何,并将充分考虑那些寻求灵活工作模式以及已休过职业休假的申请者。该大学拥有完善的产假政策、现场儿童保育设施,并提供多种福利措施,以助力员工保障福祉与工作生活平衡。南安普顿大学致力于可持续发展,并荣获了铂金级 EcoAward 认证。
03申请条件
入学要求
您必须拥有英国 2:1 荣誉学位或同等国际学位,且所学专业属于以下领域之一:
机械工程
土木工程
力学
机电一体化
相关领域
必备技能:
强烈的动机、自主性以及积极的研究态度
具备出色的沟通与团队合作能力,以实现有效的协作
04资助与待遇
资助:竞争性资助
学费与资助
我们为英国本土学生和国际学生提供多种资助机会。符合条件的学生可通过“地平线欧洲”学费减免,自动免除国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。
大学通过竞争性遴选授予的校长助学金,为遴选排名靠前的申请人支付国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。
本校各学院通过竞争性遴选提供的博士奖助金,通常为遴选排名靠前的申请人支付按英国本土学生标准收取的学费,并提供生活津贴。
资助采用滚动授予方式,因此请尽早申请,以尽可能增加进入资助评选的机会。
鼓励自筹资金申请者也提交申请。
如需更多信息,请访问我们的研究型研究生资助页面。
05申请材料与流程
如何申请
您需具备以下条件:
选择课程类型(研究型)、2026/27学年、工程与物理科学学院
选择全日制或非全日制
搜索工程与环境博士项目(7175)
在申请表第2部分填写导师姓名
申请材料应包括:
您的CV(个人简历)
2份学术推荐信
截至目前的学位课程成绩单和证书
英语语言资格,需达到 IELTS 6.5 分(或同等水平),如适用