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
Characterization of dissimilar friction stir welded lap joints of AA5083 and GL D36 steel
Batistao, B. F., Bergmann, L., Gargarella, P., de Alcantara, N. G., dos Santos, J. F. & Klusemann, B., 01.11.2020, in: Journal of Materials Research and Technology. 9, 6, S. 15132-15142 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Combined experimental-numerical analysis of the temperature evolution and distribution during friction surfacing
Kallien, Z. & Klusemann, B., 15.05.2022, in: Surface and Coatings Technology. 437, 11 S., 128350.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Combined experimental–numerical study on residual stresses induced by a single impact as elementary process of mechanical peening
Sandmann, P., Nielsen, M. A., Keller, S., Maawad, E., Staron, P. & Klusemann, B., 01.08.2020, in: Strain. 56, 4, 17 S., e12338.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
- Erschienen
Comparing the local-global deformation mechanism in different friction stir welding sequences of Ti-4Al-0.005B titanium alloy T-joints
Su, Y., Li, W., Shen, J., Fu, B., dos Santos, J. F., Klusemann, B. & Vairis, A., 17.08.2021, in: Materials Science and Engineering A. 823, 141698.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Compression behaviour of wire + arc additive manufactured structures
Abbaszadeh, M., Ventzke, V., Neto, L., Riekehr, S., Martina, F., Kashaev, N., Hönnige, J., Williams, S. & Klusemann, B., 01.06.2021, in: Metals. 11, 6, 18 S., 877.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Computational modeling of amorphous polymers: A Lagrangian logarithmic strain space formulation of a glass–rubber constitutive model
Raza, S. H., Soyarslan, C., Bargmann, S. & Klusemann, B., 01.02.2019, in: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 344, S. 887-909 23 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Correlation of Microstructure and Local Mechanical Properties Along Build Direction for Multi-layer Friction Surfacing of Aluminum Alloys
Kallien, Z., Hoffmann, M., Roos, A. & Klusemann, B., 10.2023, in: JOM: Journal of The Minerals, Metals & Materials Society. 75, 10, S. 4212-4222 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- 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
Coupled Modeling Approach for Laser Shock Peening of AA2198-T3: From Plasma and Shock Wave Simulation to Residual Stress Prediction
Pozdnyakov, V., Keller, S., Kashaev, N., Klusemann, B. & Oberrath, J., 01.01.2022, in: Metals. 12, 1, 19 S., 107.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet