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
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
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
- 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, 10 S., 9882.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
- Elektronische Veröffentlichung vor Drucklegung
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., 17.04.2024, (Elektronische Veröffentlichung vor Drucklegung) in: Journal of Magnesium and Alloys. 14 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
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
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
Deep Rolling for Tailoring Residual Stresses of AA2024 Sheet Metals
Lehmann, J., Keller, S., Esterl, F., Kashaev, N., Klusemann, B. & Ben Khalifa, N., 2024, Proceedings of the 14th International Conference on the Technology of Plasticity - Current Trends in the Technology of Plasticity: ICTP 2023 - Volume 3. Mocellin, K., Bouchard, P-O., Bigot, R. & Balan, T. (Hrsg.). Cham: Springer International Publishing AG, Band 3. S. 352-362 11 S. (Lecture Notes in Mechanical Engineering).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Grain Structure Evolution Ahead of the Die During Friction Extrusion of AA2024
Chan, C. Y. C., Suhuddin, U. F. H. R., Rath, L., Bachiega, F. L. & Klusemann, B., 2024, Proceedings of the 14th International Conference on the Technology of Plasticity - Current Trends in the Technology of Plasticity - ICTP 2023 - Volume 3. Mocellin, K., Bouchard, P-O., Bigot, R. & Balan, T. (Hrsg.). Cham: Springer Science and Business Media Deutschland GmbH, S. 422-428 7 S. (Lecture Notes in Mechanical Engineering).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Processability of Mg-Gd Powder via Friction Extrusion
Rath, L., Chan, C., Suhuddin, U., Buresch, H., Ebel, T. & Klusemann, B., 2024, Proceedings of the 14th International Conference on the Technology of Plasticity - Current Trends in the Technology of Plasticity - ICTP 2023 - Volume 1. Mocellin, K., Bouchard, P-O., Bigot, R. & Balan, T. (Hrsg.). Springer Science and Business Media Deutschland GmbH, S. 431-441 11 S. (Lecture Notes in Mechanical Engineering).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › 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 Stir Welding of Various Aluminium Alloys to Titanium
Grassel, S. F., Bergmann, L. & Klusemann, B., 29.11.2023, in: Key Engineering Materials. 966, S. 49-54 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Effect of filler materials on the tensile properties and fracture toughness of laser beam welded AA2198 joints under different ageing conditions
Examilioti, T. N., Karanikolas, D., Riekehr, S., Al-Hamdany, N., Papanikos, P., Klusemann, B., Kashaev, N. & Alexopoulos, N. D., 23.01.2024, in: Engineering Fracture Mechanics. 295, 20 S., 109811.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
- Elektronische Veröffentlichung vor Drucklegung
Deformation by design: data-driven approach to predict and modify deformation in thin Ti-6Al-4V sheets using laser peen forming
Sala, S. T., Bock, F. E., Pöltl, D., Klusemann, B., Huber, N. & Kashaev, N., 08.12.2023, (Elektronische Veröffentlichung vor Drucklegung) in: Journal of Intelligent Manufacturing. 21 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Process parameter assessment on the dissimilar deposition of AA2024-T351 on AA7475-T761 by friction surfacing
Brandes, A. C., Roos, A., Klusemann, B., Martins, J. D. P., dos Santos, J. F. & Carvalho, A. L. M., 01.11.2023, in: Journal of Materials Research and Technology. 27, S. 7593-7605 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Friction surfacing of aluminum to steel: Influence of different substrate surface topographies
Roos, A., Metternich, F., Kallien, Z., Baumann, J., Ehrich, J., Kipp, M., Hanke, S., Biermann, D. & Klusemann, B., 01.11.2023, in: Materials and Design. 235, 12 S., 112390.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
Microstructure evolution and texture development during production of homogeneous fine-grained aluminum wire by friction extrusion
Suhuddin, U. F. H., Rath, L., Halak, R. M. & Klusemann, B., 01.11.2023, in: Materials Characterization. 205, 13 S., 113252.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet