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Helmholtz International Fellow Award für Professorin Xiang Zhang

Spitzenforscherin besucht Geesthachter Materialforscher

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Zu Besuch im Institut für Werkstoffforschung: Prof. Xiang Zhang (1. Reihe,4 v.l.). HZG-Institutsleiter Prof. Norbert Huber (1. Reihe 3.v.r.) besichtigt mit der Material- und Flugzeugbau-Expertin u.a. das Laser-Schweißen. [Foto: HZG/ Heidrun Hillen]

„Wir freuen uns sehr, dass Professorin Zhang diese Auszeichnung erhalten hat und dadurch jetzt zu einem Forschungsbesuch hier im Zentrum ist“, so der Leiter im Institut für Werkstoffforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG), Prof. Dr.-Ing. Norbert Huber. „Mit dem Preis wird eine exzellente Forscherpersönlichkeit gewürdigt und gleichzeitig die Verbindung zu den Materialforschern an diesem Standort noch stärker gefestigt.“

Bereits seit mehr als zehn Jahren ist Prof. Xiang Zhang aktiv in gemeinsamen Projekten mit Wissenschaftlern des HZG-Programms Advanced Engineering Materials (AEM). In dieser Zeit hat sie sich auch als Mentorin für Doktoranden des HZG engagiert. Derzeit ist die Material- und Flugzeugbau-Expertin vom 5. bis zum 8. Dezember zu Besuch in Geesthacht. Prof. Xiang Zhang erforscht insbesondere die Schadenstoleranz von Leichtbaustrukturen aus hochfesten Leichtmetallen und Faserverbundwerkstoffen. Im Januar 2015 wurde sie zur Professorin für „Strukturelle Integrität“ an der Universität Coventry (GB) berufen.

Ziel der Forschung ist die Entwicklung neuer Fügeverfahren für die Flugzeugindustrie, wie etwa das Laserschweißen [Foto: HZG/Christian Schmid]

Im Laufe ihres einwöchigen Aufenthaltes im HZG tauscht sie sich mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über fortschrittliche Fügeverfahren und innovative Materialien und Komponenten für die Luftfahrtindustrie aus. Sie bringt aber auch Zeit mit, um sich mit dem wissenschaftlichen Nachwuchs im Gebiet des Strukturleichtbaus über Karrierewege und -chancen zu unterhalten.

Von modernen Werkstoffen und insbesondere von Hochleistungsmaterialien wird eine lange Lebensdauer unter extremen Bedingungen erwartet. Gesucht wird ein Material, das sehr leicht ist, aber gleichzeitig der Ausbildung von Ermüdungsrissen widersteht. Ein wesentliches Ziel für Flugzeugrumpfstrukturen ist etwa, Materialien zu entwickeln, die eine hohe Toleranz gegenüber kleinen Defekten aufweisen, wie z.B. gegenüber Mikrorissen im Inneren oder Kratzern auf der Oberfläche.

Solche Defekte sind typische Ausgangspunkte von Ermüdungsrissen, die die Lebensdauer und Sicherheit beeinträchtigen können. Die Widerstandsfähigkeit der Flugzeughülle lässt sich zum Beispiel durch Nutzung von Faserverbundwerkstoffen oder über lokale Verstärkungen erhöhen. Die durch das Material definierte Festigkeit und Stabilität der Hülle als Ganzes wird als strukturelle Integrität bezeichnet. Professorin Zhang zählt weltweit zu den besten Köpfen in diesem Bereich.

Die Geesthachter Forscher arbeiten vorwiegend an metallischen Rumpfstrukturen für die nächste Flugzeuggeneration sowie an der Verbindung von metallischen Strukturen mit Faserverbundstrukturen. Ziel der Forschung ist der Ersatz der konventionellen Nietverfahren durch hochproduktive Fügeverfahren, wie das Rührreibschweißen, das Reißpunktschweißen und das Laserschweißen.

Darüber hinaus wird in Geesthacht an lokalen Modifikationsverfahren gearbeitet, die es erlauben, die Lebensdauer zu erhöhen, in dem die Rissausbreitung in den genutzten Materialien durch die Einbringung von lokalen Verstärkungen oder Druckeigenspannungen gebremst wird.

Über den Helmholtz International Fellow Award:

Der Helmholtz International Fellow Award wird seit 2012 durch die Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren vergeben. In diesem Jahr erhielten die mit 20.000 Euro dotierte Auszeichnung fünf Forscher aus unterschiedlichen Bereichen. Der Award richtet sich sowohl an Wissenschaftler, als auch an Wissenschaftsmanager, die im Ausland tätig sind und sich in Helmholtz-relevanten Themen mit ihrer Forschung profiliert haben. Das wichtigste Kriterium für die Auszeichnung ist die Qualität der wissenschaftlichen Leistung; die Auswahl der Preisträger trifft das Helmholtz-Präsidium.

Über das HZG-Programm Advanced Engineering Materials (AEM):

Neues Verfahren: Reibnieten [Foto: HZG/ Christian Schmid]

Das Institut für Werkstoffforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht ist am Helmholtz-Programm “Funktionale Werkstoffsysteme” (englisch: Advanced Engineering Materials, AEM) beteiligt. Im Programm werden Materialien entwickelt, die bei möglichst geringem Gewicht herausragende mechanische Eigenschaften zeigen beziehungsweise Multifunktionalität aufweisen. Diese Eigenschaften sind der Schlüssel, um Rohstoffressourcen zu schonen sowie Energieeffizienz und Lebensqualität verbessern.
Zur Erreichung dieser Ziele ist eine kontinuierliche Arbeit entlang des ganzen Bogens von der Grundlagenforschung in der Materialentwicklung, Modellierung und Charakterisierung sowie in den Prozesstechnologien für das Hochskalieren auf anwendungsrelevante Maßstäbe erforderlich. Die Forschung wird im Helmholtz-Zentrum Geesthacht in einer weltweit einmaligen Kombination von Werkstoff- und Polymerforschung durchgeführt.

Kontakt:


Institutsleiter

Prof. Dr.-Ing. habil. Norbert Huber

Institut für Werkstoffforschung/Bereich Werkstoffmechanik

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Heidrun Hillen

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

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