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
- Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Comparison of Friction Extrusion Processing from Bulk and Chips of Aluminum-Copper Alloys
Rath, L., Suhuddin, U. F. H. & Klusemann, B., 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. 471-480 10 S. (Key Engineering Materials; Band 926).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- 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
- 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
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
Evaluation of mechanical property predictions of refill Friction Stir Spot Welding joints via machine learning regression analyses on DoE data
Bock, F. E., Paulsen, T., Brkovic, N., Rieckmann, L., Kroeger, D., Wolgast, D., Zander, P., Suhuddin, U. F. H., dos Santos, J. F. & Klusemann, B., 02.04.2021, ESAFORM 2021: 24th International Conference on Material Forming. Liège: ULiège Library, 11 S. 2589. (ESAFORM 2021 - 24th International Conference on Material Forming).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Experimental Investigation of Efficiency and Deposit Process Temperature During Multi-Layer Friction Surfacing
Kallien, Z., Roos, A. & Klusemann, B., 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. 187-193 7 S. (Key Engineering Materials; Band 926).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- 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
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