Bookmark
Download dit artikel
Print deze pagina
woensdag 22 februari 2012
Cement 2012/1
123x gelezen
Aan levensduurvoorspellingen volgens de CUR-Leidraad ligt een probabilistische aanpak ten grondslag. Toch bestaat er enige terughoudendheid bij het gebruik van deze methode. Dat terwijl deze aanpak bij het ‘voorspellen’ van een bezwijkkans vrijwel algemeen wordt geaccepteerd. Is dit een kwestie van onwennigheid of is er meer aan de hand?
Auteur:
prof.dr.ir. Klaas van Breugel (TU Delft, fac. CiTG, sectie Materials & Environment)
Pagina 1
thema
Voorspellende modellen1201228
thema
Aan levensduurvoorspellingen volgens de CUR-
Leidraad [1] ligt een probabilistische aanpak ten grond-
slag. Toch bestaat er enige terughoudendheid bij het
gebruik van deze methode. Dat terwijl deze aanpak bij
het `voorspellen' van een bezwijkkans vrijwel algemeen
wordt geaccepteerd. Is dit een kwestie van onwennig-
heid of is er meer aan de hand?
Voorspellende
modellen
De macht en onmacht van modellen voor levensduurvoorspellingen
De probabilistische aanpak vormt de basis voor veiligheidsbe-
schouwingen. De Nederlandse betonvoorschriften en de Euro-
codes zijn ondenkbaar zonder een probabilistische aanpak en
niemand twijfelt aan de toepasbaarheid van deze methode voor
het opstellen van deze voorschriften. Toch zien wij bij het
toepassen van de probabilistische aanpak voor levensduurvoor-
spellingen regelmatig stevige discussies ontstaan. Dat vraagt
om een verklaring.
Eerst enkele algemene opmerkingen over de aard van modellen
en de verschillende soorten modellen die wij in techniek en
wetenschap gebruiken. Daarna wordt ingegaan op modellen
voor levensduurvoorspellingen.
Model en werkelijkheid
Modellen zijn een vereenvoudiging van de werkelijkheid. Dat
geldt voor alle modellen. `Goede' modellen zijn evenzeer
vereenvoudigingen van de werkelijkheid als `minder goede'
modellen. Trouwens, wanneer is een model goed te noemen
en wanneer niet? Je kunt zeggen dat een model goed is als
het geschikt is voor het doel waarvoor het is ontworpen. In
plaats van te spreken over goede en slechte modellen is het
vaak ook beter om te spreken van geschikte en niet geschikte
modellen.
Modellen die bepaalde fenomenen bij benadering beschrijven
noemen we beschrijvende modellen. Zeer gedetailleerde model-
len, waarin zo goed als alle denkbare parameters zijn meegeno-
men en waarin interacties tussen parameters zijn gebaseerd op
natuurwetten, worden wel verklarende modellen genoemd. Ze
brengen gedragingen aan het licht die je zonder de hulp van
modellen niet snel op het spoor zou komen. Dit type modellen
is ook geschikt om gezicht te geven aan een (nog) niet
bestaande werkelijkheid. Deze modellen worden toegepast bij
het ontwerpen van bijvoorbeeld composietmaterialen. Die
worden op de tekentafel ontwikkeld om een van te voren gede-
finieerd gedrag op te leveren. Daarnaast kennen we ook
wiskundige modellen, waarmee het gedrag van fenomenen,
materialen, systemen, of processen mathematische kan worden
beschreven.
Voorspellende modellen
Voor levensduurvoorspellingen wordt gebruik gemaakt van ?
de naam zegt het al ? voorspellende modellen. Voorspellende
modellen werden gebuikt door de Club van Rome. Voorspeld
werd hoe de toekomst van de wereld er uit zou zien bij ongewij-
zigd beleid van overheden. Deze voorspellingen waren geba-
seerd op een wiskundige beschrijving van waargenomen
ontwikkelingen in het verleden. De voorspellende modellen
voor chloridepenetratie, die in de CUR-Leidraad zijn gebruikt,
zijn in zekere zin vergelijkbaar met de voorspellende modellen
van de Club van Rome. Voorspeld wordt hoe snel, onder
aanname van bepaalde materiaalconstanten, transportwetten
en externe randvoorwaarden, een chloridefront in beton voort-
schrijdt. Door wijzigen van modelparameters of randvoorwaar-
den kun je nagaan wat het effect is op de indringsnelheid van
het chloridefront. Daarmee hebben we dan ook meteen een
paar van de meest krachtige eigenschappen van voorspellende
modellen in beeld gebracht. Het vermogen om het verloop van
complexe processen in de tijd te simuleren geeft ons de moge-
lijkheid om in de ontwerpfase van een project gefundeerde