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
- Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Microstructure and hardness evolution of laser metal deposited AA5087 wall-structures
Frönd, M., Ventzke, V., Riekehr, S., Kashaev, N., Klusemann, B. & Enz, J., 03.09.2018, in: Procedia CIRP. 74, S. 131-135 5 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Numerical study of rolling process on the plastic strain distribution in wire + arc additive manufactured Ti-6Al-4V
Abbaszadeh, M., Hönnige, J., Martina, F., Kashaev, N., Williams, S. W. & Klusemann, B., 02.07.2019, in: AIP Conference Proceedings. 2113, 1, 6 S., 150019.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Precipitation Kinetics of AA6082: An Experimental and Numerical Investigation
Herrnring, J., Kashaev, N. & Klusemann, B., 12.2018, in: Materials Science Forum. 941, S. 1411-1417 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Stability of phase transformation models for Ti-6Al-4V under cyclic thermal loading imposed during laser metal deposition
Klusemann, B. & Bambach, M., 02.05.2018, in: AIP Conference Proceedings. 1960, 1, 140012.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Surface modification methods for fatigue properties improvement of laser-beam-welded Ti-6Al-4V butt joints
Fomin, F., Klusemann, B. & Kashaev, N., 31.12.2018, in: Procedia Structural Integrity. 13, S. 273-278 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Two-pass friction stir welding of cladded API X65
de Lima Lessa, C. R., Landell, R. M., Bergmann, L., dos Santos, J. F., Kwietniewski, C. E. F., Reguly, A. & Klusemann, B., 01.05.2020, in: Procedia Manufacturing. 47, S. 1010-1015 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Two-step simulation approach for laser shock peening
Pozdnyakov, V., Keller, S., Kashaev, N., Klusemann, B. & Oberrath, J., 11.2019, in: Proceedings in applied mathematics and mechanics. 19, 1, 2 S., e201900497.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Kommentare / Debatten / Berichte › Forschung
- 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