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
Refill friction stir spot welding of thermoplastic composites: Case study on Carbon-fiber-reinforced polyphenylene sulfide
Schäfer, H., Blaga, L. A., Stöver, E. & Klusemann, B., 01.10.2023, in: Thin-Walled Structures. 191, 111037.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung
- Erschienen
Author Correction: Feasibility of orbital friction stir welding on clad pipes of API X65 steel and Inconel 625 (Scientific Reports, (2023), 13, 1, (10669), 10.1038/s41598-023-37913-4)
Amavisca, C. V., Bergmann, L., de, C. R., Schroeder, J. G., Ramos, F. D., Lemos, G. V. B., Reguly, A. & Klusemann, B., 12.2023, in: Scientific Reports. 13, 1, 1 S., 11959.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung
- 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
Process characteristics of constrained friction processing of AM50 magnesium alloy
de Castro, C. C., Shen, J., Dos Santos, J. F. & 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 3. S. 1739-1746 8 S. 188. (Materials Research Proceedings; Band 28).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
- Erschienen
Process simulation of friction extrusion of aluminum alloys
Diyoke, G., Rath, L., Chafle, R., Ben Khalifa, N. & 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. 487-494 8 S. (Materials Research Proceedings; Band 28).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- 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
Rapid grain refinement and compositional homogenization in a cast binary Cu50Ni alloy achieved by friction stir processing
Escobar, J., Gwalani, B., Silverstein, J., Ajantiwalay, T., Roach, C., Bergmann, L., dos Santos, J. F., Maawad, E., Klusemann, B. & Devaraj, A., 01.08.2023, in: Materials Characterization. 202, 112999.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung
- 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
- Erschienen
Analysis of a phase‐field finite element implementation for precipitation
Safi, A. R., Chafle, R. & Klusemann, B., 01.03.2023, in: PAMM. 22, 1, 6 S., e202200238.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung
- Erschienen
Semi-stationary shoulder bobbin-tool: A new approach in tailoring macrostructure and mechanical properties of bobbin-tool friction stir welds in magnesium alloy
Li, G., Chen, T., Fu, B., Shen, J., Bergmann, L., Zhou, L., Chen, K., Santos, J. F. D. & Klusemann, B., 01.08.2023, in: Journal of Materials Processing Technology. 317, 117984.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung
- 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
- Erschienen
Fatigue behaviour of multi-spot joints of 2024-T3 aluminium sheets obtained by refill Friction Stir Spot Welding with polysulfide sealant
Bernardi, M., Suhuddin, U. F. H., Fu, B., Gerber, J. P., Bianchi, M., Ostrovsky, I., Sievers, B., Faes, K., Maawad, E., Lazzeri, L., dos Santos, J. F. & Klusemann, B., 01.07.2023, in: International Journal of Fatigue. 172, 107539.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Quasi-in-situ observation of microstructure at the friction interface: Shear deformation, dynamic recrystallization and mechanical responses during friction welding process
Jin, F., Fu, B., Shen, J., Li, J., Li, W., Santos, J. F. D. & Klusemann, B., 01.06.2023, in: Materials Characterization. 200, 112911.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung
- 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
Temperature-dependent mechanical behavior of aluminum AM structures generated via multi-layer friction surfacing
Kallien, Z., Roos, A., Knothe-Horstmann, C. & Klusemann, B., 26.04.2023, in: Materials Science & Engineering A. 871, 11 S., 144872.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung
- Erschienen
Anisotropy and mechanical properties of dissimilar Al additive manufactured structures generated by multi-layer friction surfacing
Rath, L., Kallien, Z., Roos, A., dos Santos, J. F. & Klusemann, B., 03.2023, in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 125, 5-6, S. 2091-2102 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Numerical investigation of laser beam-welded AA2198 joints under different artificial ageing conditions
Examilioti, T., Germanou, A., Papanikos, P., Kashaev, N., Klusemann, B. & Alexopoulos, N. D., 01.01.2022, in: Procedia Structural Integrity. 42, S. 244-250 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung
- 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
Comparing the fatigue performance of Ti-4Al-0.005B titanium alloy T-joints, welded via different friction stir welding sequences
Su, Y., Li, W., Shen, J., Bergmann, L., dos Santos, J. F., Klusemann, B. & Vairis, A., 24.11.2022, in: Materials Science & Engineering A. 859, 144227.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet