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
- 2024
- Erschienen
Corrosion behavior of multi-layer friction surfaced structure from dissimilar aluminum alloys
Antunes Duda, E., Kallien, Z., da Silva Soares, S., Hernandez Schneider, T., Ribeiro Piaggio Cardoso, H., Vieira Braga Lemos, G., Falcade, T., Reguly, A. & Klusemann, B., 12.2024, in: Scientific Reports. 14, 1, 10 S., 9882.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Fatigue crack initiation and propagation in plain and notched PBF-LB/M, WAAM, and wrought 316L stainless steel specimens
Braun, M., Chen, T., Shen, J., Fassmer, H., Klusemann, B., Sheikhi, S., Ehlers, S., Müller, E., Sarmast, A. & Schubnell, J., 01.08.2024, in: Materials and Design. 244, 18 S., 113122.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Application of Friction Riveting technique for the assembly of electronic components on printed circuit boards (PCB)
Rodrigues, C. F., Boas, M. C. V., Blaga, L., Bartz, O. & Klusemann, B., 08.2024, in: International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 133, 11-12, S. 5163-5173 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Feasibility study of friction stir joining of aluminium with carbon fibre reinforced thermoplastic composite
Malaske, L., Blaga, L. A., Bermann, L., Ahmad, B., Zhang, X. & Klusemann, B., 07.2024, in: Journal of Composite Materials. 58, 17, S. 1987-2003 17 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Ductility and fracture behavior of cold spray additive manufactured zinc
Huang, C. J., Chen, T., Fu, B. L., Zhang, Z. M., List, A., Wiehler, L., Klusemann, B., Li, W. Y., Gärtner, F. & Klassen, T., 05.06.2024, in: Additive Manufacturing. 89, 16 S., 104310.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
CALPHAD-based modeling of pressure-dependent Al, Cu and Li unary systems
Mathew, E., Chafle, R. & Klusemann, B., 01.06.2024, in: Calphad: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. 85, 14 S., 102692.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Effect of thermo-mechanical conditions during constrained friction processing on the particle refinement of AM50 Mg-alloy phases
de Castro, C. C., Neves, A. M. & Klusemann, B., 06.2024, in: Journal of Magnesium and Alloys. 12, 6, S. 2298-2311 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Numerical simulation of friction extrusion: process characteristics and material deformation due to friction
Diyoke, G., Rath, L., Chafle, R., Ben Khalifa, N. & Klusemann, B., 05.2024, in: International Journal of Material Forming. 17, 3, 13 S., 26.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Experimental investigation of crack propagation mechanism in refill friction stir spot joints of AA6082-T6
Becker, N., dos Santos, J. F. & Klusemann, B., 16.04.2024, in: Engineering Fracture Mechanics. 300, 11 S., 109963.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