Franz-Josef Ulm - Franz-Josef Ulm

Franz-Josef Ulm
narozený (1964-03-09) 9. března 1964 (věk 56)[1]
Fürth /Bavorsko,[2] západní Německo
Alma mater
obsazeníprofesor, inženýr, vědec
ZaměstnavatelMassachusetts Institute of Technology
Ocenění
webová stránkacshub.mit.edu/ ulm

Franz-Josef Ulm (narozen 9. března 1964[1] v Fürth /Bavorsko,[2] západní Německo ) je stavební inženýr, inženýrský vědec a profesor od roku 1999.[5] Je profesorem[1][6] stavební a environmentální inženýrství[1][5] na Massachusetts Institute of Technology (MIT),[5][6][7] ředitel fakulty[6][7] centra pro udržitelný rozvoj betonu (CSHub @ MIT). Zasloužil se o objev nanogranulární struktury vápenato-silikátových hydrátů (C-S-H), vazebné fáze betonu, a za vývoj konceptů nanoinženýrství betonu, které kombinují pokročilé nanomechanické experimenty s výsledky molekulární simulace. Hovoří za životní prostředí udržitelné inženýrství,[8] s „zelenějším“[2][8] beton s nižší CO
2 stopa,[1][2][9][10][11] snížit uhlíková stopa z betonu; zvýšit odolnost betonu; a snížit jeho dopad na globální oteplování.

Ranná kariéra

Ulm vyrostl Fürth / Bavorsko a Erlangen jako syn Uda Ulma a Herthy Ulma, oba stavební inženýři. Poté, co pracoval jako zdravotní sestra v chirurgické nemocnici v Erlangenu, studoval stavební inženýrství na Technická univerzita v Mnichově,[5][6][7] kde absolvoval v roce 1990[5][6][7] s „Diplom Ingenieur (Bauingenieur)“ (Rov. MSc ) stupeň. Před ukončením studia v Mnichově byl poslán na Ecole National des Ponts et Chaussee[5][6][7] jako výměnný student a absolvoval Diplomarbeit (diplomovou práci) na Laboratoire central des ponts et chaussées [fr ] (LCPC) v Paříž (Nyní IFSTTAR ), Ústřední francouzská laboratoř pro stavební inženýrství Ve studiích pokračoval na Ecole National des Ponts et Chaussees jako výzkumná pomoc na LCPC, kde obdržel docteur-ingenieur[5][6][7] stupeň (ekv. Ph.D. ) z ENPC[5][6][7] v lednu 1994,[5][6][7] se specializací na materiály a konstrukce. Během této doby úzce spolupracoval s Olivier Coussy o anglickém překladu knihy Coussyho „Mechanics of Porous Continua“.[12] Spolupráce Ulmu s Coussym vedla k vývoji teorie chemomechaniky kontinua[13] který aplikoval Ulm a spolupracovníci na beton v raném věku a hodnocení rizika praskání betonu relevantní pro masivní betonové konstrukce v inovativních aplikacích mostů a tunelování;[14] k předpovědi předčasného zhoršení betonových konstrukcí v důsledku alkalicko-křemičitých reakcí;[15] a škodlivé účinky loužení vápníku betonu významné pro aplikace skladování jaderného odpadu.[16] V roce 1996 se stal Chargé de Recherche (vědecký pracovník) francouzského ministerstva veřejných prací. Během svého působení v LCPC byl vedoucím výzkumné skupiny pro chování betonu a betonových směsí a modelování. V roce 1998[5][6][7] habilitační titul získal z Ecole Normal Superieur de Cachan[5][6][7] s habilitační prací o chemomechanice betonových materiálů a konstrukcí.[17]

Akademická kariéra

Ulm nastoupil na MIT v lednu 1999, kde se specializoval na experimentální nano- a mikromechaniku materiálů na bázi cementu, břidlic a kostí.[18][19] Se svou výzkumnou skupinou vyvinul statistické nanoindentační techniky pro hydratované nanokompozity; technika vtlačení, která umožňuje pomocí statistické analýzy spojit chemii a mechanické chování při 10 s délkových stupnic nanometrů.[20] V roce 2007 jeho skupina zjistila, že cementové materiály v nanoměřítku vykazují chování nanogranulí řízené kontaktními silami částice.[21] Bylo zjištěno, že tento nanogranulární původ pohání velkou část pevnosti a trvanlivosti cementových materiálů, jako je dlouhodobé chování při tečení[22] a požární odolnost.[23] Podobná nanogranulární povaha byla nalezena u břidlic[24] a kosti.[25] V roce 2008 spojil své síly se skupinou fyziků a vědců v oblasti výpočetních materiálů, aby spojil experimentální nanoindentační výzkumy s molekulárními a mezometrickými simulacemi hydrátů cementu.[26][27] Konkrétně spolupráce s Roland Pellenq, ředitel výzkumu CNRS a hlavní vědecký pracovník MIT, umožnil identifikaci molekulární struktury hydrátů vápenatokřemičitanu, vazebné fáze betonu, která propůjčuje jeho pevnost a trvanlivost betonu v technických měřítcích. Začleněním konceptů fyziky skla[28] a fyzika měkkých látek[29] do vědy o cementu Ulm a spolupracovníci pomocí molekulárního kombinatorického přístupu ukázali, že základní sílu betonu lze zvýšit bez změny chemie jeho složek, tj. vápníku, oxidu křemičitého a vody.[30] Podání technik molekulární simulace s experimentálními experimenty v nanoměřítku otevřelo nový způsob řešení konkrétní výzvy udržitelnosti, která má snížit dopad na životní prostředí a zároveň si udrží svou roli páteřního materiálu pro bydlení, přístřeší a infrastrukturu po celém světě.[31] Tato výzva vedla v roce 2009 k založení centra pro udržitelný rozvoj betonu na MIT (CSHub @ MIT). Toto nové partnerství mezi průmyslem a akademickou obcí mezi asociací Portland Cement Association (Skokie, Illinois), National Ready Mixed Concrete Association (Silver Spring, Maryland) a MIT si klade za cíl snížit ekologickou stopu betonu a zároveň zvýšit jeho odolnost vůči materiálům ke strukturám a městům komunitní měřítko.[32][33]

Ocenění

  • 2002 Robert L’Hermite Medaille, RILEM[34]
  • Cena Waltera L. Hubera pro stavební inženýrství za rok 2005[3][5]
  • 2010 Maurice A. Biot přednáška na Kolumbijské univerzitě[35][36]
  • Cena Stephena Brunauera z roku 2011, Americká keramická společnost[37]
  • 2012 Theodore von Karman Medal, Americká společnost stavebních inženýrů[4]
  • Cena za nejlepší papír za rok 2013: Acta Geotechnica[38]
  • 2013 Ústav mechaniky mechaniky[39]
  • Ocenění Excellence Engineering Engineering Record za rok 2013[40]
  • 2014 zvolen za člena Evropské akademie věd a umění[41]

Reference

  1. ^ A b C d E Nadace, padající zdi. "Franz-Josef Ulm | Padající zdi". FallingWalls.com. Citováno 2018-12-25.
  2. ^ A b C d „Ulm_transcript.pdf“ (PDF). FallingWalls.com. Citováno 2018-12-25.
  3. ^ A b "Ceny Walter L. Huber pro stavební inženýrství | ASCE | Vítězové minulých cen". www.asce.org. Citováno 2018-12-27.
  4. ^ A b mituser (10.04.2012). „Franz Ulm obdrží medaili ASCE von Karman“. MIT CEE. Citováno 2018-12-26.
  5. ^ A b C d E F G h i j k l „Franz-Josef Ulm, Ph.D., P.E., F.EMI, M.ASCE | ASCE“. www.asce.org. Citováno 2018-12-25.
  6. ^ A b C d E F G h i j k mituser. „Franz-Josef Ulm“. MIT CEE. Citováno 2018-12-25.
  7. ^ A b C d E F G h i j „Franz-Josef Ulm, ředitel fakulty | Centrum udržitelnosti betonu“. cshub.mit.edu. Citováno 2018-12-25.
  8. ^ A b „Franz-Josef Ulm: Dláždí cestu zelenějšímu betonu“. www.enr.com. Citováno 2018-12-25.
  9. ^ mituser (02.04.2013). „Centrum udržitelnosti Ulmu a betonu bylo jmenováno do seznamu nejlepších předních novinářů“. MIT CEE. Citováno 2018-12-25.
  10. ^ „Navrhování udržitelných betonových vozovek pomocí mechanického empirického návrhu vozovky Pavement-ME a analýzy životního cyklu“. www.researchgate.net. Citováno 2018-12-25.
  11. ^ Ulm, Franz-Josef (2012). „Innovationspotenzial Beton: Von Atomen zur Grünen Infrastruktur“. Beton- und Stahlbetonbau (v němčině). 107 (8): 504–509. doi:10.1002 / nejlepší 201200020. ISSN  1437-1006.
  12. ^ Coussy, Olivier (1995). Mechanika porézní kontinua. Chichester, Velká Británie: J. Wiley & Sons.
  13. ^ Coussy, Oliver; Ulm, Franz-Josef (1996). "Dotvarování a plastickost díky chemo-mechanickým spojkám". Archiv aplikované mechaniky. 66 (8): 523. Bibcode:1996AAM .... 66..523C. doi:10,1007 / s004190050088. ISSN  0939-1533.
  14. ^
  15. ^ Ulm, Franz-Josef; Coussy, Olivier; Kefei, Li; Larive, Catherine (01.03.2000). „Thermo-Chemo-Mechanics of ASR Expansion in Concrete Structures“. Journal of Engineering Mechanics. 126 (3): 233–242. doi:10.1061 / (asce) 0733-9399 (2000) 126: 3 (233). ISSN  0733-9399.
  16. ^ Ulm, Franz-Josef; Torrenti, Jean-Michel; Adenot, Frédéric (01.10.1999). "Chemoporoplasticita loužení vápníku v betonu". Journal of Engineering Mechanics. 125 (10): 1200–1211. doi:10.1061 / (asce) 0733-9399 (1999) 125: 10 (1200). ISSN  0733-9399.
  17. ^ Ulm, Franz-Josef (1999). „Couplages thermochémomécaniques dans les bétons (un premier bilan)“. Études et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées. Série Ouvrages d'Art.
  18. ^ Constantinides, Georgios; Ulm, Franz-Josef (01.01.2004). „Vliv dvou typů C-S-H na pružnost materiálů na bázi cementu: Výsledky z nanoindentace a mikromechanického modelování“. Výzkum cementu a betonu. 34 (1): 67–80. doi:10.1016 / s0008-8846 (03) 00230-8. ISSN  0008-8846.
  19. ^ Akono, Ange Therese; Reis, Pedro Miguel; Ulm, Franz-Josef (2011-05-20). „Škrábání jako proces zlomeniny: od másla k oceli“ (PDF). Dopisy o fyzické kontrole. 106 (20): 204302. Bibcode:2011PhRvL.106t4302A. doi:10.1103 / physrevlett.106.204302. hdl:1721.1/65375. ISSN  0031-9007. PMID  21668232.
  20. ^ Ulm, Franz-Josef; Vandamme, Matthieu; Bobko, Chris; Alberto Ortega, Jose; Tai, Kuangshin; Ortiz, Christine (01.09.2007). "Statistické vtlačovací techniky pro hydratované nanokompozity: beton, kosti a břidlice". Journal of the American Ceramic Society. 90 (9): 2677–2692. CiteSeerX  10.1.1.363.8536. doi:10.1111 / j.1551-2916.2007.02012.x. ISSN  0002-7820.
  21. ^ Constantinides, Georgios; Ulm, Franz-Josef (01.01.2007). „Nanogranulární povaha C – S – H“. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 55 (1): 64–90. doi:10.1016 / j.jmps.2006.06.003. ISSN  0022-5096.
  22. ^ Vandamme, Matthieu; Ulm, Franz-Josef (2009-06-17). "Nanogranulární původ betonového tečení". Sborník Národní akademie věd. 106 (26): 10552–10557. Bibcode:2009PNAS..10610552V. doi:10.1073 / pnas.0901033106. ISSN  0027-8424. PMC  2705587. PMID  19541652.
  23. ^ DeJong, Matthew J .; Ulm, Franz-Josef (01.01.2007). „Nanogranulární chování C-S-H při zvýšených teplotách (až 700 ° C)“. Výzkum cementu a betonu. 37 (1): 1–12. doi:10.1016 / j.cemconres.2006.09.006. ISSN  0008-8846.
  24. ^ Ulm, Franz-Josef; Abousleiman, Younane (2006-06-15). "Nanogranulární povaha břidlice". Acta Geotechnica. 1 (2): 77–88. doi:10.1007 / s11440-006-0009-5. ISSN  1861-1125. S2CID  128482605.
  25. ^ Tai, Kuangshin; Ulm, Franz-Josef; Ortiz, Christine (01.11.2006). „Nanogranulární počátky síly kostí“. Nano dopisy. 6 (11): 2520–2525. Bibcode:2006 NanoL ... 6.2520T. doi:10.1021 / nl061877k. ISSN  1530-6984. PMID  17090084.
  26. ^ Pellenq, Roland J.-M .; Kushima, Akihiro; Shahsavari, Rouzbeh; Van Vliet, Krystyn J .; Buehler, Markus J .; Yip, Sidney; Ulm, Franz-Josef (08.09.2009). „Realistický molekulární model hydrátů cementu“. Sborník Národní akademie věd. 106 (38): 16102–16107. Bibcode:2009PNAS..10616102P. doi:10.1073 / pnas.0902180106. ISSN  0027-8424. PMC  2739865. PMID  19805265.
  27. ^ Ioannidou, Kateřina; Krakowiak, Konrad J .; Bauchy, Mathieu; Hoover, Christian G .; Masoero, Enrico; Yip, Sidney; Ulm, Franz-Josef; Levitz, Pierre; Pellenq, Roland J.-M. (08.02.2016). "Mesoscale textura cementových hydrátů". Sborník Národní akademie věd. 113 (8): 2029–2034. Bibcode:2016PNAS..113.2029I. doi:10.1073 / pnas.1520487113. ISSN  0027-8424. PMC  4776460. PMID  26858450.
  28. ^ Bauchy, Mathieu; Abdolhosseini Qomi, Mohammad Javad; Ulm, Franz-Josef; Pellenq, Roland J.-M. (07.06.2014). "Řád a nepořádek v kalcium-křemičitanu-hydrátu". The Journal of Chemical Physics. 140 (21): 214503. doi:10.1063/1.4878656. hdl:1721.1/110659. ISSN  0021-9606. PMID  24908022.
  29. ^ Masoero, Enrico; Del Gado, Emanuela; Pellenq, Roland J.-M .; Yip, Sidney; Ulm, Franz-Josef (2014). „Mechanika koloidních gelů C – S – H v nanoměřítku“. Měkká hmota. 10 (3): 491–499. doi:10.1039 / c3sm51815a. ISSN  1744-683X. PMID  24651715.
  30. ^ Abdolhosseini Qomi, Mohammad Javad; Krakowiak, Konrad J .; Bauchy, Mathieu; Stewart, Krystle L .; Shahsavari, Rouzbeh; Jagannathan, D .; Brommer, D.B .; Baronnet, A .; Buehler, Markus J. (2014-09-24). „Kombinatorická molekulární optimalizace cementových hydrátů“. Příroda komunikace. 5 (1): 4960. Bibcode:2014NatCo ... 5E4960A. doi:10.1038 / ncomms5960. ISSN  2041-1723. PMC  4200522. PMID  25248305.
  31. ^ Van Vliet, Krystyn; Pellenq, Roland; Buehler, Markus J .; Grossman, Jeffrey C .; Jennings, Hamlin; Ulm, Franz-Josef; Yip, Sidney (04.04.2012). „V kameni? Pohled na konkrétní výzvu udržitelnosti“. Bulletin MRS. 37 (4): 395–402. doi:10.1557 / paní.2012.55. ISSN  0883-7694.
  32. ^ Abdolhosseini Qomi, Mohammad Javad; Noshadravan, Arash; Sobstyl, Jake M .; Toole, Jameson; Ferreira, Joseph; Pellenq, Roland J.-M .; Ulm, Franz-Josef; Gonzalez, Marta C. (04.04.2016). „Analýza dat pro zjednodušení plánování tepelné účinnosti ve městech“. Journal of the Royal Society Interface. 13 (117): 20150971. doi:10.1098 / rsif.2015.0971. ISSN  1742-5689. PMC  4874424. PMID  27097652.
  33. ^ Sobstyl, Jacob M .; Emig, T .; Abdolhosseini Qomi, Mohammad Javad; Ulm, Fanz-Josef; Pellenq, Roland J.-M. (09.03.2018). "Role textury města na městských tepelných ostrovech v noci". Dopisy o fyzické kontrole. 120 (10): 108701. arXiv:1705.00504. Bibcode:2018PhRvL.120j8701S. doi:10.1103 / physrevlett.120.108701. hdl:1721.1/114808. ISSN  0031-9007. PMID  29570321. S2CID  118987192.
  34. ^ RILEM. „RILEM“. www.rilem.net (francouzsky). Citováno 2018-12-26.
  35. ^ mituser (2010-10-12). „Ulm přednáší Biot přednášku na Kolumbijské univerzitě“. MIT CEE. Citováno 2018-12-26.
  36. ^ „Biot Přednáška“. www.columbia.edu. Citováno 2018-12-26.
  37. ^ mituser (12.7.2011). „Příspěvek výzkumníků ze střední a východní Evropy získal cenu Stephena Brunauera. MIT CEE. Citováno 2019-01-06.
  38. ^ mituser (2013-03-13). „Papír od studenta Amer Deirieha a profesora Franze-Josefa Ulma získal cenu za nejlepší papír od Acta Geotechnica“. MIT CEE. Citováno 2019-01-06.
  39. ^ „Členové EMI | ASCE“. www.asce.org. Citováno 2019-01-06.
  40. ^ Malangone, Kathy. „ENR na počest 25 nejlepších tvůrců stavebního průmyslu na slavnostním předávání cen“. www.construction.com. Citováno 2018-12-26.
  41. ^ mituser (12.9.2014). „Ulm zvolen do Evropské akademie“. MIT CEE. Citováno 2018-12-26.