Professur für Werkstoffmechanik
Organisation: Professur
Organisationsprofil
Die Professur „Werkstoffmechanik" beschäftigt sich maßgeblich mit der Entwicklung von geeigneten Materialmodellen für verschiedene Werkstoffklassen auf Basis der physikalischen Verformungsmechanismen sowie auf der Prozessmodellierung und -simulation von lokal wirkenden Fertigungsverfahren. Die Entwicklung solcher Materialmodelle ist entscheidend für die Anwendung von neuen Werkstoffen in der Praxis, da diese Modelle erlauben, das Verformungsverhalten in technologischen Produktionsprozessen zu beschreiben und in diesem Sinne zu optimieren. Lokal wirkende Fertigungsverfahren sind hierbei von hoher technologischer Bedeutung. Diese erlauben durch ihren gezielten Einsatz die lokale Einstellung von Eigenschaften. In diesem Zusammenhang sind beispielhaft die Lasermaterialbearbeitung und das Rührreibschweißen zu nennen. Durch einen gezielten Wärmeeintrag in das Material lassen sich die Eigenschaften nahe der Randschicht des Werkstücks maßgeblich beeinflussen und gesteuert verändern. Hierdurch sind verbesserte Eigenschaften, insbesondere in Hinblick auf die Schadenstoleranz, zu erreichen. Die Komplexität der Wechselwirkung zwischen Prozessparametern und Werkstoffeigenschaften führt zu einem hohen experimentellen Aufwand mit hoch entwickelten experimentellen Techniken, um den Einfluss auf das Bauteil bewerten zu können. Daher ist es unbedingt notwendig, diese Wechselwirkungen mit Hilfe der Modellierung abzusichern und im Optimalfall den experimentellen Aufwand auf ein Minimum zu reduzieren. Die entwickelten Prozess- und Materialmodelle werden anschließend dazu eingesetzt, um optimale Prozessparameter und -bedingungen zu identifizieren, die ein gewünschtes Eigenschaftsprofil im Werkstoff und in der Struktur erzeugen. Hierzu bedarf es belastbarer und numerisch effizienter Material- und Prozessmodelle, die anhand des Verständnisses der zugrundeliegenden physikalischen Mechanismen formuliert werden, was Hauptaufgabe der Professur darstellt. Die Identifizierung dieser Mechanismen bedarf der intensiven interdisziplinären Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Materialwissenschaft, Mechanik und Produktionstechnik. Die Verknüpfung im Rahmen dieser Professur zwischen der Leuphana Universität Lüneburg mit dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht bietet hierfür eine ideale Möglichkeit.
Themen
Modellierung von Mikrostrukturen
Prozessmodellierung und Simulation des Laser-shock-Peenings
Prozessmodellierung und Simulation des Laserstrahlschweißens
Modellierung metallischer Flässer
Modellierung von Eigenspannungen
Modellierung von Nanomaterialien
Entwicklung von Homogenisierungsansätzen für heterogene Materialien
- Erschienen
Data-driven and physics-based modelling of process behaviour and deposit geometry for friction surfacing
Bock, F. E., Kallien, Z., Huber, N. & Klusemann, B., 01.01.2024, in: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 418, Part A, 26 S., 116453.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung
- Erschienen
Deep Rolling for Tailoring Residual Stresses of AA2024 Sheet Metals
Lehmann, J., Keller, S., Esterl, F., Kashaev, N., Klusemann, B. & Ben Khalifa, N., 2024, Proceedings of the 14th International Conference on the Technology of Plasticity - Current Trends in the Technology of Plasticity: ICTP 2023 - Volume 3. Mocellin, K., Bouchard, P-O., Bigot, R. & Balan, T. (Hrsg.). Cham: Springer International Publishing AG, Band 3. S. 352-362 11 S. (Lecture Notes in Mechanical Engineering).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Deformation and Anchoring of AA 2024-T3 rivets within thin printed circuit boards
Antunes Viallas Boas, M. C., Rodrigues, C. F., Blaga, L. A., dos Santos, J. F. & Klusemann, B., 01.04.2021, ESAFORM 2021: 24th International Conference on Material Forming. Liège: ULiège Library, 12 S. 21.4327. (ESAFORM 2021).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Elektronische Veröffentlichung vor Drucklegung
Deformation by design: data-driven approach to predict and modify deformation in thin Ti-6Al-4V sheets using laser peen forming
Sala, S. T., Bock, F. E., Pöltl, D., Klusemann, B., Huber, N. & Kashaev, N., 08.12.2023, (Elektronische Veröffentlichung vor Drucklegung) in: Journal of Intelligent Manufacturing. 21 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Diffusion-driven microstructure evolution in OpenCalphad
Herrnring, J., Sundman, B. & Klusemann, B., 01.04.2020, in: Computational Materials Science. 175, 10 S., 109236.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Digitalisierung aus der Perspektive Fachdidaktischer Forschung und Ingenieurwissenschaftlicher Lehrpraxis
Block, B-M. & Klusemann, B., 2020, 14. Ingenieurpädagogischen Regionaltagung 2019: Technische Bildung im Kontext von 'Digitalisierung' / 'Automatisierung' - Tendenzen, Möglichkeiten, Perspektiven. Petersen, M. & Kammasch, G. (Hrsg.). Berlin: Ingenieur-Pädagogische Wissenschaftsgesellschaft, S. 147-155 8 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Editorial: Machine Learning and Data Mining in Materials Science
Huber, N., Kalidindi, S. R., Klusemann, B. & Cyron, C. J., 28.02.2020, in: Frontiers in Materials. 7, 3 S., 51.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung
- Erschienen
Effect of filler materials on the tensile properties and fracture toughness of laser beam welded AA2198 joints under different ageing conditions
Examilioti, T. N., Karanikolas, D., Riekehr, S., Al-Hamdany, N., Papanikos, P., Klusemann, B., Kashaev, N. & Alexopoulos, N. D., 23.01.2024, in: Engineering Fracture Mechanics. 295, 20 S., 109811.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Effect of filler wire and post weld heat treatment on the mechanical properties of laser beam-welded AA2198
Examilioti, T. N., Kashaev, N., Ventzke, V., Klusemann, B. & Alexopoulos, N. D., 01.08.2021, in: Materials Characterization. 178, 14 S., 111257.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Effect of laser peen forming process parameters on bending and surface quality of Ti-6Al-4V sheets
Sala, S. T., Keller, S., Chupakhin, S., Pöltl, D., Klusemann, B. & Kashaev, N., 01.07.2022, in: Journal of Materials Processing Technology. 305, 16 S., 117578.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet