Om antwoord te vinden op deze prangende vragen ga ik allereerst terug naar de basis, onze technische universiteiten. Universitaire docenten konden, vóór de opkomst van computers, hun focus leggen op de diverse methoden van constructieanalyse. Maar nu bijna al deze constructieanalyses en, in de nabije toekomst, bijna alle constructieve ontwerpen door de computer worden uitgevoerd, wat zijn dan de vaardigheden die de docenten moeten ontwikkelen bij studenten?

Samen met de Brit David Brohn en de Amerikaan Irfan Alvi heb ik recentelijk pas afgestudeerden aan universiteiten in het Verenigd Koninkrijk, Ierland, Frankrijk, Nederland en Letland, momentenlijnen laten tekenen van twintig relatief eenvoudige constructies. Deze zogeheten Brohn Test liet verontrustende resultaten zien: het gemiddelde aantal volledig juiste antwoorden was slechts vijf. Bij eerder afgenomen Brohn Tests werden beduidend hogere scores behaald.
Als ik naar de resultaten van de meest recente Brohn Test kijk rijst bij mij de vraag welk belang een gedegen begrip van constructief gedrag in de dagelijkse praktijk (nog) heeft.

Vandaag de dag wordt een enorm beroep gedaan op (de resultaten van) computermodellen. Maar niet zelden komt het voor dat de gebruikte rekensoftware niet 100% betrouwbaar is vanwege kleine coderingsfouten, bugs en dergelijke. Zelfs als de software volledig betrouwbaar is, zijn de resultaten nog steeds afhankelijk van de invoer van de constructeur. Het werkelijke constructieve gedrag wordt vereenvoudigd door een rekenmodel waarbij een onjuiste beslissing van de ingenieur, bijvoorbeeld het modelleren van een scharnierende verbinding in plaats van een momentvaste verbinding, kan resulteren in een geheel andere respons van de gemodelleerde constructie en daarbij dus van het werkelijke gedrag.
Bovendien moet een constructeur zich bewust zijn van de schijnnauwkeurigheid van de gemodelleerde constructie, aangezien de verkregen respons alleen geldig is voor de vereenvoudigde constructie en geenszins het constructieve gedrag van de feitelijke constructie weerspiegelt.

Er is een algemene tendens waarneembaar dat constructeurs in toenemende mate complexe 3D-rekensoftware gebruiken voor relatief eenvoudige berekeningen. Het ontbreken van voldoende begrip van constructief gedrag kan de – zeer ongewenste – reden zijn voor een constructeur om met behulp van meer geavanceerde rekensoftware aan de slag te gaan met het idee dat deze software tot nauwkeurigere resultaten gaat leiden. Het lijkt dan ook onvermijdelijk dat beginnende constructeurs hun eigen computeranalyse blindelings (moeten) gaan vertrouwen, met alle gevolgen van dien.

Niet vreemd dus dat er een toenemende bezorgdheid aan de kant van senior constructief ontwerpers ontstaat over het ontbreken van basiskennis van mechanica bij recent afgestudeerden.
Tot op heden zijn senior constructeurs in staat om junior medewerkers te begeleiden bij het ontwerpproces, dit met behulp van hun kennis van constructief gedrag. De afgestudeerden van vandaag zijn echter de senior constructeurs van morgen, en op basis van de schrikbarende resultaten van de Brohn Test moet deze toekomst ons verontrusten.

Een gezondere manier van constructief ontwerpen kan worden bereikt door eerst het verwachte constructieve gedrag in te schatten, ondersteund met handberekeningen, en om deze resultaten aansluitend te verifiëren met 2D (of eventueel 3D) rekensoftware. Niet iedere constructieve uitdaging vereist een analyse in EEM-software.

De praktijk vereist dat junior (en senior) constructeurs een robuust begrip van constructief gedrag hebben om te kunnen bevestigen dat het gemaakte ontwerp veilig en stabiel is, en dat de uitvoer van de toegepaste rekensoftware zinvol is. Het is dan ook opvallend dat er bij meerdere gerenommeerde ingenieursbureaus geen duidelijke strategie te herkennen valt met betrekking tot hoe dit moet worden bereikt.

Het is de hoogste tijd dat het universitaire onderwijs, door aanpassingen in het lesprogramma, én de praktijk, via bijvoorbeeld postgraduate cursussen, de handen ineenslaan om de afname in begrip van constructief gedrag bij afgestudeerden te keren. De computer en de rekensoftware moeten we blijven zien als een hulpmiddel bij het constructief ontwerpen en niet als de absolute waarheid. Het begrijpen van de mechanica blijft de allereerste vereiste om tot kwalitatieve constructief ontwerpen te komen, voor zowel de ingenieurs van vandaag als die van morgen.
Het is vijf voor twaalf!