Tesis Doctoral: Soluciones asistidas por IA en productos de conformado de aluminio sostenible para aplicaciones de crashworthiness e impacto

Las tareas principales consistirán en realizar la caracterización mecánica avanzada de aleaciones de aluminio sostenibles y el desarrollo de modelos asistidos por IA.

Se espera que el estudiante:

• Adquiera la habilidad necesaria para el uso de dispositivos de ensayo convencionales (máquina de ensayos universal), así como otros montajes experimentales más poco ortodoxos, como sistemas de barra de Hopkinson y una máquina de ensayos hidráulica biaxial.
• Desarrolle la base teórica y matemática para programar modelos constitutivos computacionales.
• Emplee con confianza la última tecnología de IA emergente para asistir en los problemas mecánicos de conformado y modelado constitutivo.
• Asista a conferencias nacionales e internacionales.
• Publique artículos revisados por pares en revistas indexadas de alto impacto.

Inicio de la tesis: en un plazo máximo de una semana después de que el candidato haya sido admitido por la Comisión Académica del Programa de Doctorado.

Tipo de contrato:

• Contrato de Investigador en Formación asociado a una beca predoctoral (ver condiciones de la beca aquí)
  • Duración: 4 años
  • Importe de la ayuda: los importes de la ayuda para cada año se indican a continuación.

Mondragon Goi Eskola Politeknikoa // Escuela Politécnica Superior

Mondragon Unibertsitatea es una Universidad práctica, innovadora y comprometida, centrada en el desarrollo de las personas, orientada a las necesidades de la empresa y la sociedad, pensada para hacer frente a los desafíos del mundo real y donde el conocimiento y su aplicación no tienen fronteras.

El sector del transporte es uno de los mayores contribuyentes a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de la Unión Europea (UE) y, como tal, se ve fuertemente afectado por las regulaciones de la UE que pretenden reducirlas al menos un 55% para 2030, en comparación con los niveles de 1990. Esto ha cambiado drásticamente el panorama del transporte, afectando especialmente a las flotas de coches y furgonetas, pasando de vehículos con motor de combustión interna (ICE) alimentados por combustibles fósiles a vehículos que son híbridos enchufables (PHEV) o eléctricos de batería (BEV). Lamentablemente, la electrificación del transporte no es suficiente para lograr el ambicioso objetivo de ser un continente climáticamente neutro para 2050, ya que existen más actores en la cadena de valor de la automoción. Los proveedores de materiales que ofrecen, por ejemplo, soluciones de fundición, laminadas o extruidas, y los fabricantes de equipos originales (OEM) que crean productos finales utilizando procesos de conformado, influyen enormemente en las emisiones de GEI de dicha cadena de valor. Desde el punto de vista del diseño mecánico y estructural, la movilidad eléctrica ha traído dos de los cambios más severos con respecto a los vehículos ICE: (i) el aumento del peso total de los vehículos debido al peso del paquete de baterías y (ii) el drástico cambio en la configuración del motor, del frente o la parte trasera a la parte inferior de los coches. Estos cambios implican que los OEM, junto con los fabricantes de automóviles, tengan que certificar nuevos productos y componentes que podrían tener una repercusión grave en el rendimiento de seguridad del vehículo. El aumento de peso, junto con las restricciones de la vida útil de la batería, ha empujado a la industria hacia una mentalidad de ligereza, aumentando el uso de aleaciones de aluminio en un 25-27% con respecto a un ICE típico.

El objetivo principal del proyecto en el que se enmarcará este doctorado es desarrollar soluciones inteligentes y tecnológicamente innovadoras que pretendan alcanzar la ambición de la industria de conformado de metales de reducción de la huella de carbono y de costes, orientadas a las aplicaciones más exigentes donde se aplican condiciones de carga extremas, es decir, altas tasas de carga y temperaturas elevadas. Para lograrlo, se investigará el uso de productos de aleación de aluminio tolerantes a la chatarra o de bajo carbono, ya sean estampados o extruidos, para componentes específicos de vehículos eléctricos (EV) y de blindaje en escenarios de resistencia a choques e impactos, con el objetivo de reducir las emisiones de GEI. Para alcanzar este objetivo y abordar los retos mencionados, realizaremos lo siguiente:

• Evaluar la viabilidad de uso y el impacto de las aleaciones de bajo carbono y/o tolerantes a la chatarra
• Desarrollar modelos constitutivos computacionales avanzados de alta fidelidad validados experimentalmente
• Desarrollar la tecnología para diseñar procesos de conformado en caliente más eficientes
• Modelos de aprendizaje automático (machine learning) basados en datos e informados por la mecánica para un análisis más rápido y eficiente de los procesos de conformado y la evaluación de la seguridad
• Investigar el rendimiento de las estructuras de protección de aluminio diseñadas para vehículos eléctricos (EV)

Esta posición predoctoral de cuatro años está totalmente financiada por la "Agencia Estatal de Investigación" (AEI) a través del proyecto iSAFE (PID2024-162078OB-I00) "Generación de Conocimiento 2024". La financiación incluye las tasas de matrícula, así como un presupuesto dedicado para estancias cortas (3 meses) en el extranjero.

El proyecto se llevará a cabo en el Advanced Materials Forming Group de la Facultad de Ingeniería de Mondragon Unibertsitatea, con campus en Mondragón, Bilbao (Zorrozaurre) y Hernani (Galarreta), bajo la supervisión del Dr. Borja Erice, en colaboración con el Dr. Miguel Costas de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU).

Ayuda

AÑOS 1 y 2 23.476,48 € brutos

AÑO 3 25.153,37 € brutos

AÑO 4 31.441,72 € brutos

Los beneficiarios de esta ayuda están exentos de pagar las tasas de matrícula del programa de doctorado y las tasas de lectura de la tesis.

* Esta beca debe renovarse anualmente tras la verificación del desempeño adecuado del estudiante de doctorado.

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Buscamos personas proactivas que sean agentes de cambio; personas que estén comprometidas e involucradas en la realidad, que busquen transformarla, dando lo mejor de sí mismas.

• Requisitos educativos:
  • El candidato debe tener un título de Máster (o estar a punto de completarlo) o equivalente en Ingeniería Mecánica, Civil o Aeroespacial, Ciencia e Ingeniería de Materiales o cualquier otro título relacionado.
• Conocimientos específicos:
  • Sólida formación en mecánica de sólidos, específicamente en mecánica de materiales.
  • Capacidad de trabajo en equipo en un entorno interdisciplinar e internacional.
  • Automotivación y voluntad de realizar investigación.
  • Creatividad en la resolución de problemas.
  • Capacidad y deseo de aprender nuevas habilidades fuera de su propia disciplina.
• Idiomas:
  • Nivel alto de inglés escrito y hablado (C1 o equivalente)
• Lo siguiente es un plus:
  • Es muy deseable poseer habilidades de programación (python, FORTRAN, Matlab), conocimientos de aprendizaje automático (machine learning) y simulación física basada en elementos finitos.