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
Influences of RVE topology, discretization and boundary conditions in practical multiscaling - a comparison
Schneider, K., Klusemann, B. & Bargmann, S., 2016, Book of Abstract for Joint Annual Meeting of GAMM and DMV: March 7-11, 2016; Braunschweig, Germany. G. F. A. M. U. M. E. V. (Hrsg.). Technische Universität Braunschweig, S. 175 1 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Investigation of friction stir welding process applied to ASTM 572 steel plate cladded with Inconel (R) 625
Landell, R. M., de Lima Lessa, C. R., Bergmann, L., dos Santos, J. F., Kwietniewski, C. E. F. & Klusemann, B., 01.03.2021, in: Welding in the World. 65, 3, S. 393-403 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Investigation of microstructural and mechanical properties in AA2024-T351 multi-layer friction surfacing
Hoffmann, M., Roos, A. & Klusemann, B., 30.03.2024, in: Surface and Coatings Technology. 480, 11 S., 130610.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Investigation of temperature evolution and flash formation at AA5083 studs during friction surfacing
Kallien, Z., Rath, L., Roos, A. & Klusemann, B., 05.01.2021, THERMEC 2021 - International Conference on Processing and Manufacturing of Advanced Materials Processing, Fabrication, Properties, Applications. Ionescu, M., Sommitsch, C., Poletti, C., Kozeschnik, E. & Chandra, T. (Hrsg.). Trans Tech Publications Ltd, S. 660-665 6 S. (Materials Science Forum; Band 1016 MSF).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Laser shock peening process modelling and experimental validation of AA2198-T3 and AA2198-T8
Keller, S., Kashaev, N. & Klusemann, B., 2017, in: Proceedings in applied mathematics and mechanics. 17, 1, S. 423 - 424 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Elektronische Veröffentlichung vor Drucklegung
Local and global mechanical properties of orbital friction stir welding on API X65 PSL2 steel / Inconel 625 clad pipes
Volff Amavisca, C., Vieira Braga Lemos, G., Dornelles Ramos, F., Bergmann, L., Reguly, A. & Klusemann, B., 10.2024, in: International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 134, 7-8, S. 3325-3336 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Mechanical performance optimization of similar thin AA 7075‐T6 sheets produced by refill friction stir spot welding
Yamin, M. F., Awang, M., Suhuddin, U. F. H., Sallih, N., Klusemann, B. & dos Santos, J. F., 01.06.2020, in: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. 51, 6, S. 830-835 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Mechanical performance prediction for friction riveting joints of dissimilar materials via machine learning
Bock, F. E., Blaga, L. A. & Klusemann, B., 05.2020, in: Procedia Manufacturing. 47, S. 615-622 8 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Metallurgical aspects of joining commercially pure titanium to Ti-6Al-4V alloy in a T-joint configuration by laser beam welding
Fomin, F., Frönd, M., Ventzke, V., Alvarez, P., Bauer, S. & Kashaev, N., 01.07.2018, in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 97, 5-8, S. 2019-2031 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Microstructural development of as-cast AM50 during Constrained Friction Processing: grain refinement and influence of process parameters
de Castro, C. C., Shen, J., dos Santos, J. F. & Klusemann, B., 01.09.2023, in: Journal of Materials Processing Technology. 318, 11 S., 118018.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung