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
Thermal analysis of laser additive manufacturing of aluminium alloys: Experiment and simulation
Bock, F. E., Frönd, M., Herrnring, J., Enz, J., Kashaev, N. & Klusemann, B., 02.05.2018, Proceedings of the 21st International ESAFORM Conference on Material Forming, ESAFORM 2018: ESAFORM 2018. Buffa, G., Fratini, L., Ingarao, G. & Di Lorenzo, R. (Hrsg.). American Institute of Physics Inc., 6 S. 140004. (AIP Conference Proceedings; Band 1960, Nr. 1).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Experimental and numerical study of laser shock peening process of AA2198-T3 and AA2198-T8
Klusemann, B., Keller, S., Huber, N. & Kashaev, N., 2016, Book of Abstracts of the 6th International Conference on Laser Peening and Related Phenomena (6TH ICLPRP). Polese, C. (Hrsg.). University of the Witwatersrand, S. 13 1 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Global modelling of the ns-laser shock peening
Pozdnyakov, V., Keller, S., Klusemann, B., Kashaev, N. & Oberrath, J., 03.2019, DPG-Frühjahrstagung der Sektion Materie und Kosmos (SMuK) : mit den Fachverbänden (sektionszugehörig): Extraterrestrische Physik, Gravitation und Relativitätstheorie, Physik der Hadronenund Kerne, Theoretische und Mathematische Grundlagen der Physik sowie weiteren Fachverbänden: Geschichte der Physik, Kurzzeit- und angewandte Laserphysik, Plasmaphysik, Umweltphysik und den Arbeitskreisen bzw. der Arbeitsgruppe: Beschleunigerphysik, Chancengleichheit, Junge DPG, Philosophie der Physik. Bad Honnef: Deutsche Physikalische Gesellschaft, S. 151 1 S. K 6.1. (Verhandlung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Reihe 6; Band 54, Nr. 2).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Influences of RVE topology, discretization and boundary conditions in practical multiscaling - a comparison
Schneider, K., Klusemann, B. & Bargmann, S., 2016, Book of Abstract for Joint Annual Meeting of GAMM and DMV: March 7-11, 2016; Braunschweig, Germany. G. F. A. M. U. M. E. V. (Hrsg.). Technische Universität Braunschweig, S. 175 1 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Modeling of microstructural pattern formation in crystal plasticity
Klusemann, B., 2016, Book of Abstract of the Joint Annual Meeting of GAMM and DMV. G. F. A. M. U. M. E. V. (Hrsg.). Technische Universität Braunschweig, S. 621 1 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Study of intrinsic and extrinsic size effects on shear bands in metallic glasses
Klusemann, B., Soyarslan, C. & Bargmann, S., 2016, Contributions to the Foundations of Multidisciplinary Research in Mechanics: Papers presented during the 24th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics ICTAM2016, Montreal, 22-26, 2016. Floryan, J. M. (Hrsg.). International Union for Theoretical and Applied Mechanics, Band 3. S. 2524-2525 2 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Zeitschriftenaufsätze › Forschung › nicht begutachtet
- Erschienen
Data-driven and physics-based modelling of process behaviour and deposit geometry for friction surfacing
Bock, F. E., Kallien, Z., Huber, N. & Klusemann, B., 01.01.2024, in: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 418, Part A, 26 S., 116453.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
Influence of laser shock peening on the residual stresses in additively manufactured 316L by Laser Powder Bed Fusion: A combined experimental-numerical study
Sandmann, P., Keller, S., Kashaev, N., Ghouse, S., Hooper, P. A., Klusemann, B. & Davies, C. M., 01.12.2022, in: Additive Manufacturing. 60, Part A, 14 S., 103204.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