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
- Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
On anisotropic tensile mechanical behavior of Al-Cu-Li AA2198 alloy under different ageing conditions
Examilioti, T. N., Li, W., Kashaev, N., Ventzke, V., Klusemann, B., Tiryakioğlu, M. & Alexopoulos, N. D., 01.05.2023, in: Journal of Materials Research and Technology. 24, S. 895-908 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
On the application of laser shock peening for retardation of surface fatigue cracks in laser beam-welded AA6056
Kashaev, N., Ushmaev, D., Ventzke, V., Klusemann, B. & Fomin, F., 01.07.2020, in: Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures. 43, 7, S. 1500-1513 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
On the influence of laser beam welding parameters for autogenous AA2198 welded joints
Examilioti, T., Kashaev, N., Enz, J., Klusemann, B. & Alexopoulos, N. D., 01.09.2020, in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 110, 7-8, S. 2079-2092 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Phase-field modelling for fatigue crack growth under laser shock peening-induced residual stresses
Seiler, M., Keller, S., Kashaev, N., Klusemann, B. & Kästner, M., 01.08.2021, in: Archive of Applied Mechanics. 91, 8, S. 3709-3723 15 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Process Development for Wire-based Laser Metal Deposition of 5087 Aluminium alloy by using Fibre Laser
Frönd, M., Riekehr, S., Kashaev, N., Klusemann, B. & Enz, J., 08.2018, in: Journal of Manufacturing Processes. 34, Part A, S. 721-732 12 S., 34.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Process parameter assessment on the dissimilar deposition of AA2024-T351 on AA7475-T761 by friction surfacing
Brandes, A. C., Roos, A., Klusemann, B., Martins, J. D. P., dos Santos, J. F. & Carvalho, A. L. M., 01.11.2023, in: Journal of Materials Research and Technology. 27, S. 7593-7605 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Revealing joining mechanism in refill friction stir spot welding of AZ31 magnesium alloy to galvanized DP600 steel
Fu, B., Shen, J., Suhuddin, U. F. H. R., Pereira, A. A. C., Maawad, E., dos Santos, J. F., Klusemann, B. & Rethmeier, M., 01.11.2021, in: Materials and Design. 209, 18 S., 109997.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Strengthening Mechanisms and Strain Hardening Behavior of 316L Stainless Steel Manufactured by Laser-Based Powder Bed Fusion
Taghipour, A., Mazaheri, Y., McDavid, J., Sheikhi, S., Braun, M., Shen, J., Klusemann, B. & Ehlers, S., 02.2023, in: Advanced Engineering Materials. 25, 4, 16 S., 2201230.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Tailoring of residual stresses by specific use of defined prestress during laser shock peening
Schwab, K. C., Keller, S., Kashaev, N. & Klusemann, B., 01.09.2021, in: Journal of Materials Processing Technology. 295, 11 S., 117154.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Tailoring powder strengths for enhanced quality of cold sprayed Al6061 deposits
Huang, C., List, A., Shen, J., Fu, B., Yin, S., Chen, T., Klusemann, B., Gärtner, F. & Klassen, T., 01.03.2022, in: Materials and Design. 215, 18 S., 110494.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet