Werkstoffmechanik

Der Geschäftsbereich Werkstoffmechanik ist interdisziplinär ausgerichtet und befasst sich mit experimentellen Methoden, theoretischen Modellbildungen sowie analytischen und numerischen Berechnungsverfahren zur quantitativen und qualitativen Beschreibung des Verhaltens von homogenen Werkstoffen und Schweißverbindungen unter mechanischer Beanspruchung. Zur Herstellung von Schweißverbindungen (Werkstoffkombinationen) kommen hier das Laser-, Reibrühr- und Diffusionsschweißen zur Anwendung. Die wissenschaftlich-technologischen Grundlagenarbeiten liefern das erforderliche Verständnis für das Werkstoffverhalten von der mikroskopischen Skala bis hin zum Bauteil.

Themen

Fügeverfahren (z.B. Friction Stir Welding - FSW, Laserstrahlschweißen - LBW) für Leichtbaustrukturanwendungen
Prozessimulation von Fügeverfahren (FSW, LBW) für Prozessentwicklung und Eigenschaftsbewertung
Quantitative Erfassung der Zusammenhänge zwischen der Mikrostruktur von Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium, Magnesium und Titanaluminiden, den Verformungs- und Schädigungsmechanismen auf Gefügeebene und den globalen Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften
Mikromechanische Prüfung zur Aufklärung von Mechanismen auf der Mikro-Skala und experimentelle Testmethoden für die Identifizierung von Modellparametern
Werkstoffmodelle zur Beschreibung von Verformung, Schädigung und Rissausbreitung
Implementierung von Werkstoff- und Rissausbreitungsmodelle in Finite-Elemente-Programme
Zuverlässigkeitsbewertung für Bauteile des Leichtbaus

Im Rahmen des Helmholtz-Programms "Funktionale Werkstoffsysteme" des Helmholtz-Forschungsbereiches "Schlüsseltechnologien" sind die Forschungsarbeiten des Geschäftsbereichs Werkstoffmechanik im Topic "Mechanik und Fügen von Leichtbau-Werkstoffen" eingebunden