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
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
Application of friction surfacing for solid state additive manufacturing of cylindrical shell structures
Kallien, Z., Rath, L., Roos, A. & Klusemann, B., 01.02.2024, in: Additive Manufacturing Letters. 8, 8 S., 100184.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Application of novel constrained friction processing method to produce fine grained biomedical Mg-Zn-Ca alloy
Chen, T., Fu, B., Shen, J., Suhuddin, U. F. H. R., Wiese, B., Huang, Y., Wang, M., dos Santos, J. F., Bergmann, J. P. & Klusemann, B., 02.2024, in: Journal of Magnesium and Alloys. 12, 2, S. 516-529 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Application of stress intensity factor superposition in residual stress fields considering crack closure
Keller, S. & Klusemann, B., 15.02.2021, in: Engineering Fracture Mechanics. 243, 13 S., 107415.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Artificial neural network for correction of effects of plasticity in equibiaxial residual stress profiles measured by hole drilling
Chupakhin, S., Kashaev, N., Klusemann, B. & Huber, N., 01.04.2017, in: The Journal of Strain Analysis for Engineering Design. 52, 3, S. 137-151 15 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Assessing the Bonding Interface Characteristics and Mechanical Properties of Bobbin Tool Friction Stir Welded Dissimilar Aluminum Alloy Joints
Wen, Q., Li, W., Patel, V., Bergmann, L., Klusemann, B. & dos Santos, J. F., 01.01.2021, in: Acta Metallurgica Sinica (English Letters). 34, 1, S. 125-134 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Automatic three-dimensional geometry and mesh generation of periodic representative volume elements for matrix-inclusion composites
Schneider, K., Klusemann, B. & Bargmann, S., 01.09.2016, in: Advances in Engineering Software. 99, S. 177-188 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Behavior of microstructure and mechanical properties in the stir zone of friction stir welded ME21 magnesium alloy
Pasetti-Roza, A., Victoria-Hernandez, J., Costa Pereira da Cunha, P. H., de Lima Lessa, C. R., Andrei Bergmann, L., Kurz, G., Letzig, D. & Klusemann, B., 01.03.2024, in: Journal of Materials Research and Technology. 29, S. 4895-4901 7 S.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
Changes in processing characteristics and microstructural evolution during friction extrusion of aluminum
Halak, R. M., Rath, L., Suhuddin, U. F. H. R., dos Santos, J. F. & Klusemann, B., 01.05.2022, in: International Journal of Material Forming. 15, 3, 14 S., 24.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet