Johan Maljaars

Onderzoeksgebied

Veel bestaande constructies, zoals bruggen en windturbines, moeten veilig zijn bij gebruik. Dit houdt in dat de degradatie binnen toegestane grenzen moet blijven en dat de constructies krachten moet kunnen herverdelen in geval van een plaatselijk defect of plaatselijke overbelasting. Het monitoren van de constructie kan helpen bij het beoordelen van de huidige toestand ervan. De truc is om monitoringsgegevens te combineren met fysieke modellen om de veiligheid en het einde van de levensduur te kunnen voorspellen. Mijn onderzoeksexpertise en -interesses zijn onder andere metaalmoeheid en -breuk, structurele prestaties en brandbestendigheid van stalen en aluminium constructies. Ik werk aan het ontwikkelen en verbeteren van respons- en degradatiemodellen en de verrijking daarvan met data afkomstig van monitoring- en meetwerkzaamheden. Bij toepassingsgebieden zoals bruggen, windturbines en offshore constructies streef ik ernaar de gebruiksduur van deze constructies langer en veiliger te maken in vergelijking met de state-of-the art. Wat dat betreft sluiten mijn onderzoeksdoelstellingen precies aan bij de TNO-doelstellingen in de roadmaps voor infrastructuren, offshore en energie.

Recente resultaten

Mijn promovendi en ik hebben een betrouwbaarheidskader opgesteld voor moeheid bij bruggen. Op basis daarvan kunnen de veiligheidsmarges voor defecten als gevolg van metaalmoeheid bij een brug worden vastgesteld. We gebruikten dit voor de veiligheidsfactoren die alle bouwkundig ingenieurs in Europa toepassen bij het ontwerpen van nieuwe infrastructuren en het beoordelen van bestaande. Met behulp van het kader is het ook mogelijk om de verbetering van de veiligheid te kwantificeren door gebruik van de resultaten van periodieke of eenmalige inspecties. Ik heb software ontwikkeld die het belastingseffect als gevolg van voertuigen die over een brug rijden, nauwkeurig nabootst. Deze software wordt toegepast bij de beoordeling van grote bruggen in Nederland en wordt gebruikt om een nieuw, vereenvoudigd belastingsmodel te ontwikkelen dat bouwkundig ingenieurs kunnen gebruiken om constructies te ontwerpen of te beoordelen met een aanzienlijk grotere nauwkeurigheid dan nu mogelijk is. Daarnaast heb ik numerieke tools ontwikkeld waarmee de invloed van de materiaallegering op het vervormingsvermogen van verbindingen kan worden bepaald. Hiermee kunnen we dus nauwkeurig het ontstaan en de ontwikkeling van kromtrekken van en scheurvorming in verbindingen voorspellen.

Begeleiding van promovendi

• Vermoeiingsbeoordeling van lasverbindingen met grote gebrekkigheden bij bestaande bruggen (3 promovendi) (financiering vanuit ministerie van Economische Zaken, Rijkswaterstaat en ProRail. In samenwerking met M2i)
• Scheurgroeisnelheid en kritiek defect van scheurvorming ('squats') in spoorstaven (1 promovendus) (financiering vanuit ministerie van Economische Zaken en ProRail. In samenwerking met M2i)
• Multi-scale modellering van sandwichpanelen blootgesteld aan vuur (1 promovendus) (financiering vanuit CRC)
• Visuele inspectie met behulp van AI van stalen bruggen (1 promovendus) (financiering vanuit EASI)

Belangrijkste publicaties

• Maljaars J., M. Euler, Fatigue SN curves of bolts and bolted connections for application in civil engineering structures", International Journal of Fatigue, 151 (2021): 106355.
• Maljaars J. “Evaluation of traffic load models for fatigue verification of European road bridges”, Engineering Structures 225 (2020); 111326.
• Maljaars J., D. Leonetti, C. Maas, “Fatigue life prediction of hot riveted double covered butt joints”, International Journal of Fatigue, 124, 99-112, 2019
• Maljaars J., E. Bonet, R.J.M. Pijpers, “Fatigue resistance of the deck plate in steel orthotropic deck structures”, Engineering Fracture Mechanics, 201, 214-228, 2018
• Leonetti D., J. Maljaars, H.H. Snijder, “Fitting fatigue test data with a novel S-N curve using frequentist and Bayesian inference”, International Journal of Fatigue , 105, 128-143, 2017"