Numerische Simulation


Organisationseinheit:
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)

FAU Kontaktperson:
Markl, Matthias Dr.-Ing.

Beschreibung:
In der Arbeitsgruppe Numerische Simulation werden neue Softwarelösungen entwickelt:

  • Prozesssimulation der strahlbasierten additiven Fertigung im Pulverbett
  • Multikriteriellen Optimierung für die Legierungsentwicklung
  • Prozesssimulation der Schaumbildung

Ziel ist es, Erklärungen für die im Prozess auftretenden Phänomene und Vorhersagen für neue Prozessstrategien bzw. Legierungen zu erhalten. Dabei werden sowohl die zugrunde liegenden Effekte physikalisch modelliert, numerisch implementiert und mit Experimenten validiert. Zur Anwendung kommen dabei verschiedenste numerische Ansätze, wie die Gitter Boltzmann Methode, Finite Differenzen Methoden, Zellulare Automaten und probabilistische sowie deterministische Suchverfahren.


Forschungsprojekt(e)

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Modellierung und Simulation der Multi-Material-Verarbeitung metallischer Werkstoffe bei der strahlbasierten additiven Fertigung im Pulverbett
Prof. Dr.-Ing. Carolin Körner
(01.04.2019 - 30.09.2021)
(SFB 814: Additive Fertigung):
SFB 814 (T02): Numerische Modellierung von lokalen Materialeigenschaften und daraus abgeleiteten Prozessstrategien für die pulverbettbasierte additive Fertigung massiver metallischer Gläser
Prof. Dr.-Ing. Carolin Körner
(01.01.2018 - 28.02.2021)
Grundlegende Mechanismen und Modellierung der Mikrostrukturausbildung bei der strahlbasierten additiven Fertigung im Pulverbett
Dr.-Ing. Matthias Markl
(06.06.2017 - 05.06.2020)
(Ein neue Generation einkristalliner Superlegierungen: Vom Atom zur Turbinenschaufel – Festigkeitssteigernde Elementarprozesse, verfahrenstechnische Grundlagen u. skalenübergreifende Modellierung):
SFB/TRR 103 (C07): Multikriterielle Berechnung optimaler Zusammensetzungen einkristalliner Superlegierungen
Prof. Dr.-Ing. Carolin Körner; Dr.-Ing. Matthias Markl
(01.01.2016 - 31.12.2019)
(High Productivity Electron Beam Melting Additive Manufacturing Development for the Part Production Systems Market):
FastEBM: High Productivity Electron Beam Melting Additive Manufacturing Development for the Part Production Systems Market
Prof. Dr.-Ing. Carolin Körner
(01.01.2014 - 31.12.2016)



Zugewiesene Publikationen

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Rausch, A., Markl, M., & Körner, C. (2018). Predictive simulation of process windows for powder bed fusion additive manufacturing: Influence of the powder size distribution. Computers & Mathematics With Applications. https://dx.doi.org/10.1016/j.camwa.2018.06.029
Hübner, D., Gotterbarm, M., Kergaßner, A., Köpf, J., Pobel, C., Markl, M.,... Stingl, M. (2018). Topology Optimization in Additive Manufacturing Considering the Grain Structure of Inconel 718 using Numerical Homogenization. In Proceedings of 7th International Conference on Additive Technologies (pp. 102-111). Maribor, SI.
Markl, M., Lodes, M., Franke, M., & Körner, C. (2017). Additive Fertigung durch selektives Elektronenstrahlschmelzen. Schweissen und Schneiden, 69, 30-39.
Markl, M., Lodes, M., Franke, M., & Körner, C. (2017). Additive manufacturing using selective electron beam melting. Welding and Cutting, 16(3), 177-184.
Klassen, A., Forster, V., & Körner, C. (2017). A multi-component evaporation model for beam melting processes. Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, 25(2). https://dx.doi.org/10.1088/1361-651X/aa5289
Riedlbauer, D.-R., Scharowsky, T., Singer, R., Steinmann, P., Körner, C., & Mergheim, J. (2017). Macroscopic simulation and experimental measurement of melt pool characteristics in selective electron beam melting of Ti-6Al-4V. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. https://dx.doi.org/10.1007/s00170-016-8819-6
Klassen, A., Forster, V., Jüchter, V., & Körner, C. (2017). Numerical simulation of multi-component evaporation during selective electron beam melting of TiAl. Journal of Materials Processing Technology, 247, 280-288. https://dx.doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.04.016
Rausch, A., Küng, V., Pobel, C., Markl, M., & Körner, C. (2017). Predictive Simulation of Process Windows for Powder Bed Fusion Additive Manufacturing: Influence of the Powder Bulk Density. Materials, 10(10). https://dx.doi.org/10.3390/ma10101117
Rai, A., Helmer, H., & Körner, C. (2017). Simulation of grain structure evolution during powder bed based additive manufacturing. Additive Manufacturing, 13, 124-134. https://dx.doi.org/10.1016/j.addma.2016.10.007
Klassen, A. (2017). Simulation von Verdampfungsphänomenen beim selektiven Elektronenstrahlshmelzen (Dissertation).

Zuletzt aktualisiert 2019-15-02 um 15:23