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
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
- Erschienen
Effect of laser peening process parameters and sequences on residual stress profiles
Kallien, Z., Keller, S., Ventzke, V., Kashaev, N. & Klusemann, B., 04.06.2019, in: Metals. 9, 6, 14 S., 655.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Effect of rotational speed and double-sided welding in friction stir–welded dissimilar joints of aluminum alloy and steel
Bergmann, L. A., Batistão, B. F., de Alcântara, N. G., Gargarella, P. & Klusemann, B., 01.09.2022, in: Welding in the World. 66, 9, S. 1747-1756 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Effect of Temperature and Strain Rate on Formability of Titanium Alloy KS1.2ASN
Sikhamov, R., Ventzke, V., Dorn, F., Klusemann, B., Khalifa, N. B. & Kashaev, N., 22.07.2022, Achievements and Trends in Material Forming: Peer-reviewed extended papers selected from the 25 th International Conference on Material Forming (ESAFORM 2022). Vincze, G. & Barlat, F. (Hrsg.). Baech: Trans Tech Publications Ltd, S. 939-946 8 S. (Key Engineering Materials; Band 926).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Effect of the gap width in AZ31 magnesium alloy joints obtained by friction stir welding
Chiuzuli, F. R., Batistão, B. F., Bergmann, L. A., Alcântara, N. G. D., dos Santos, J. F., Klusemann, B. & Gargarella, P., 01.11.2021, in: Journal of Materials Research and Technology. 15, S. 5297-5306 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Effect of thermo-mechanical conditions during constrained friction processing on the particle refinement of AM50 Mg-alloy phases
de Castro, C. C., Neves, A. M. & Klusemann, B., 06.2024, in: Journal of Magnesium and Alloys. 12, 6, S. 2298-2311 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Effect of Welding Speed on Friction Stir Welds of PM2000 Alloy
Wang, J., Fu, B., Bergmann, L., Liu, F. & Klusemann, B., 01.2023, in: Journal of Materials Engineering and Performance. 32, 2, S. 577-586 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet