Im Rahmen des vom MWK geförderten kooperativen Promotionskollegs „Gefügestrukturanalyse und Prozessbewertung“ gestalten die Hochschulen für Angewandte Wissenschaften Karlsruhe und Offenburg zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie eine gemeinsame Doktorandenausbildung und führen in 12 Promotionsstipendien gemeinsame Forschungsarbeiten im Bereich der Material- und Prozessentwicklung durch. Die thematische Ausrichtung umfasst Dissertationsprojekte in zwei Themenfeldern: (I) Analyse der Wechselwirkung zwischen Mikrostruktur und mechanischer / strömungsmechanischer Krafteinwirkung und (II) Erforschung der Korrelationen zwischen Materialeigenschaften und Prozessbedingungen in Vielkorn- und Vielpartikelsystemen. In jedem Themenfeld laufen Dissertationen sowohl mit experimenteller als auch mit simulationsgestützter Ausrichtung. Aus den real und digital gewonnenen Erkenntnissen werden Wirkzusammenhänge zwischen Materialstruktur und Prozesseigenschaften hergeleitet, mit dem Ziel, Material und Prozessabläufe kontrolliert auszulegen. In Themenfeld I werden Strömungssimulationen mit integrierter Turbulenzmodellierung zur effizienten Bauteiloptimierung entwickelt, durch gekoppelte Mikrostruktur-Mechanik-Simulationen Spannungs-Dehnungskurven mit materialspezifischen Verläufen vorhergesagt und für komplexe ternäre Legierungen thermodynamische freie Energiefunktionen bestimmt. Weiterhin werden für den in der Energietechnik bedeutenden Strukturwerkstoff Wolfram charakteristische mikrostrukturabhängige Bruchverhaltenseigenschaften und Verformungsmechanismen untersucht. Themenfeld II umfasst die experimentelle und simulative Untersuchung der Domänen- und Kornstrukturentwicklung in polykristallinen Perowskit-Materialien, die Analyse der chemomechanisch induzierten Strukturänderungen von Kathodenpartikeln in Lithium-Ionen-Batterien, die Modellierung des Einflusses von Schmelzkonvektion auf die Gefüge- und Grenzflächenausbildung in mehrkristallinen Systemen sowie die Umsetzung von Datenanalysemethoden zur quantitativen Auswertung von Mikrostrukturkenngrößen am Beispiel eutektischer Mikrostrukturen in ternären metallischen Legierungen.

Im Rahmen des vom MWK geförderten kooperativen Promotionskollegs „Gefügestrukturanalyse und Prozessbewertung“ gestalten die Hochschulen für Angewandte Wissenschaften Karlsruhe und Offenburg zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie eine gemeinsame Doktorandenausbildung und führen in 12 Promotionsstipendien gemeinsame Forschungsarbeiten im Bereich der Material- und Prozessentwicklung durch. Die thematische Ausrichtung umfasst Dissertationsprojekte in zwei Themenfeldern: (I) Analyse der Wechselwirkung zwischen Mikrostruktur und mechanischer / strömungsmechanischer Krafteinwirkung und (II) Erforschung der Korrelationen zwischen Materialeigenschaften und Prozessbedingungen in Vielkorn- und Vielpartikelsystemen. In jedem Themenfeld laufen Dissertationen sowohl mit experimenteller als auch mit simulationsgestützter Ausrichtung. Aus den real und digital gewonnenen Erkenntnissen werden Wirkzusammenhänge zwischen Materialstruktur und Prozesseigenschaften hergeleitet, mit dem Ziel, Material und Prozessabläufe kontrolliert auszulegen. In Themenfeld I werden Strömungssimulationen mit integrierter Turbulenzmodellierung zur effizienten Bauteiloptimierung entwickelt, durch gekoppelte Mikrostruktur-Mechanik-Simulationen Spannungs-Dehnungskurven mit materialspezifischen Verläufen vorhergesagt und für komplexe ternäre Legierungen thermodynamische freie Energiefunktionen bestimmt. Weiterhin werden für den in der Energietechnik bedeutenden Strukturwerkstoff Wolfram charakteristische mikrostrukturabhängige Bruchverhaltenseigenschaften und Verformungsmechanismen untersucht. Themenfeld II umfasst die experimentelle und simulative Untersuchung der Domänen- und Kornstrukturentwicklung in polykristallinen Perowskit-Materialien, die Analyse der chemomechanisch induzierten Strukturänderungen von Kathodenpartikeln in Lithium-Ionen-Batterien, die Modellierung des Einflusses von Schmelzkonvektion auf die Gefüge- und Grenzflächenausbildung in mehrkristallinen Systemen sowie die Umsetzung von Datenanalysemethoden zur quantitativen Auswertung von Mikrostrukturkenngrößen am Beispiel eutektischer Mikrostrukturen in ternären metallischen Legierungen.