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
Fatigue crack propagation in AA5083 structures additively manufactured via multi-layer friction surfacing
Kallien, Z., Knothe-Horstmann, C. & Klusemann, B., 01.07.2023, in: Additive Manufacturing Letters. 6, 7 S., 100154.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Kommentare / Debatten / Berichte › Forschung
- Erschienen
Fatigue crack propagation influenced by laser shock peening introduced residual stress fields in aluminium specimens
Keller, S., Horstmann, M., Kashaev, N. & Klusemann, B., 01.01.2020, ICAF 2019 – Structural Integrity in the Age of Additive Manufacturing: Proceedings of the 30th Symposium of the International Committee on Aeronautical Fatigue, 2019. Niepokolczycki, A. & Komorowski, J. (Hrsg.). Cham, Schweiz: Springer, S. 617-631 15 S. (Lecture Notes in Mechanical Engineering).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Fatigue Life Extension of AA2024 Specimens and Integral Structures by Laser Shock Peening
Kashaev, N., Chupakhin, S., Ventzke, V., Horstmann, M., Riekehr, S., Barbini, A., dos Santos, J., Keller, S., Klusemann, B. & Huber, N., 25.05.2018, MATEC Web of Conferences: 12th International Fatigue Congress (FATIGUE 2018) . G, H. (Hrsg.). EDP Sciences, Band 165. 6 S. 18001. (MATEC Web of Conferences; Band 165).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Feasibility of orbital friction stir welding on clad pipes of API X65 steel and Inconel 625
Amavisca, C. V., Bergmann, L., Lessa, C. R. D. L., Schroeder, J. G., Ramos, F. D., Lemos, G. V. B., Reguly, A. & Klusemann, B., 12.2023, in: Scientific Reports. 13, 1, 10 S., 10669.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Fiber laser welding of dissimilar titanium (Ti-6A1-4V/cp-Ti) T-joints and their laser forming process for aircraft application
Froend, M., Fomin, F., Riekehr, S., Alvarez, P., Zubiri, F., Bauer, S., Klusemann, B. & Kashaev, N., 01.11.2017, in: Optics and Laser Technology. 96, S. 123-131 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Finite element modeling of laser beam welding for residual stress calculation
Herrnring, J. & Klusemann, B., 2017, in: Proceedings in applied mathematics and mechanics. 17, 1, S. 415 - 416 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Fourth-order strain-gradient phase mixture model for nanocrystalline fcc materials
Klusemann, B., Bargmann, S. & Estrin, Y., 02.11.2016, in: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering. 24, 8, S. 1-23 23 S., 085016.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Friction extrusion processing of aluminum powders: Microstructure homogeneity and mechanical properties
Chan, C. Y. C., Rath, L., Suhuddin, U. F. H. & Klusemann, B., 19.04.2023, Material Forming: The 26th International ESAFORM Conference on Material Forming - ESAFORM 2023 - held in Kraków, Poland, April 19-21, 2023. Madej, L., Sitko, M. & Perzynski, K. (Hrsg.). Millersville: MaterialsResearchForum LLC, Band 1. S. 515-522 8 S. 56. (Materials Research Proceedings; Band 28).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Friction riveting of 3D printed polyamide 6 with AA 6056-T6
dos Santos Mallmann, P. H., Blaga, L. A., dos Santos, J. F. & Klusemann, B., 05.2020, in: Procedia Manufacturing. 47, S. 406-412 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Friction Riveting of FR4 substrates for printed circuit boards: Influence of process parameters on process temperature development and joint properties
Rodrigues, C. F., Blaga, L. & Klusemann, B., 01.05.2023, in: Journal of Materials Research and Technology. 24, S. 4639-4649 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung