Forschung

Die Forschungsgruppe „Microstructure – Mechanics“ befasst sich mit den Wechselwirkungen zwischen mikrostrukturellen und mechanischen Einflussgrößen auf der mesoskopischen Längenskala von Materialien. Die Mikrostruktur von Stählen spielt eine wesentliche Rolle hinsichtlich der effektiven Eigenschaften des Materials. So führt beispielsweise eine hohe Anzahl an Grenzflächen in der Mikrostruktur zu einer verbesserten Festigkeit. Das Ziel der Forschung besteht in der Entwicklung einer kostengünstigen, umweltfreundlichen und nachhaltigen Fertigung von Stahl durch eine angepasste Mikrostruktur. Die Anpassung mechanischer Eigenschaften durch eine Verfeinerung der Mikrostruktur wird am Beispiel von nanostrukturiertem Bainit mit Hilfe von Mikrostruktursimulationen untersucht. Dabei werden unter Einbindung vornehmlich mechanischer und chemischer treibender Kräfte die physikalischen Prozesse an den Grenzflächen analysiert. Im Mittelpunkt der Betrachtung stehen insbesondere folgende Punkte:

Modellierung und Simulation:

Chemo-mechanische Koppelung in der Multiphasenfeldmethode
Untersuchung verschiedener Kopplungsmethoden
Entwicklung standardisierter Benchmarktests für chemo-mechanisch gekoppelte Phasenfeldmodelle
Chemo-mechanisch gekoppelte Modellierung von Festphasenumwandlungen in Stahl
Mikrostruktursimulationen mit der Multiphasenfeldmethode

Veröffentlichungen

Microstructure evolution accounting for crystal plasticity in the context of the multiphase-field method
Kannenberg, T.; Schöller, L.; Prahs, A.; Schneider, D.; Nestler, B.
2024. Computational Mechanics, 74, 67–84. doi:10.1007/s00466-023-02423-7

Investigation of microstructure evolution accounting for crystal plasticity in the multiphase‐field method
Kannenberg, T.; Schöller, L.; Prahs, A.; Schneider, D.; Nestler, B.
2023. PAMM, 23 (3), Art.-Nr.: e202300138. doi:10.1002/pamm.202300138