Promotion

In der Arbeitsgruppe für Technische Mechanik und Strömungslehre haben engagierte studentische und wissenschaftliche Hilfskräfte sowie wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter die Möglichkeit, sich fachlich weiterzuqualifizieren, mit klarem Fokus auf eine kooperative Promotion. Voraussetzung ist, dass die notwendigen fachlichen Grundlagen vorhanden sind. Sie erwartet eine abwechslungsreiche Tätigkeit, in der Sie Ihre Fähigkeiten im abstrakten und komplexen Denken gezielt ausbauen können.

Der Weg zur kooperativen Promotion ist mehrstufig angelegt. Idealerweise beginnt die fachliche Vertiefung bereits mit der Abschlussarbeit. Dabei gilt es, interessante und relevante Forschungslücken zu identifizieren, die über den vereinbarten Umfang hinausreichen, und diese in präzise Fragestellungen zu überführen. Im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsprojekten können diese Fragestellungen weiterverfolgt und erste Erfahrungen in der wissenschaftlichen Praxis gesammelt werden. Das so aufgebaute Wissen und die erzielten Ergebnisse bilden schließlich die Grundlage für Veröffentlichungen in einschlägigen Fachzeitschriften sowie Beiträge auf wissenschaftlichen Konferenzen.

Zur Zeit promovieren folgende Personen in der Arbeitsgruppe:

• Markus Baum, M.Sc.
  Optimierung der Prozessauslegung beim Spritzgießen durch den Einsatz digitaler Zwillinge
  
  Diese Promotion entwickelt einen digitalen Zwilling des Spritzgießprozesses, der den realen Fertigungsablauf so präzise abbildet, dass wesentliche Schritte der Prozessauslegung virtuell erfolgen können. Auf Basis physikalisch fundierter Simulationen und datengetriebener Surrogatmodelle werden mehrere qualitative und wirtschaftliche Zielgrößen gleichzeitig optimiert. Ein neu entwickelter Algorithmus zur adaptiven Erweiterung der Trainingsdaten verdichtet die Informationsbasis gezielt in relevanten Bereichen des Zielraums und steigert systematisch die Prognosegüte der Modelle. Die Validierung an unterschiedlichen Formteilgeometrien, Spritzgießmaschinen und Polymeren zeigt, dass die berechneten Präferenzlösungen die real erzielten Formteil- und Prozesseigenschaften mit hoher Genauigkeit wiedergeben. Insgesamt entsteht ein methodischer Rahmen, der die digitale Auslegung von Spritzgießprozessen unterstützt und einen effizienten sowie optimalen industriellen Fertigungsprozess ermöglicht.
   
• Benajmin Treude, M.Sc.
  Strukturmechanische Analyse und numerische Modellierung des elastisch-plastischen Deformations- und schädigungsinduzierten Versagensverhaltens konkaver Berstscheiben unter multiaxialer Materialbeanspruchung.
  
  Diese Promotion befasst sich mit der Analyse der elastisch-plastischen Deformation und des Versagensverhaltens konkaver Berstscheiben unter multiaxialer Beanspruchung des Werkstoffs. Experimentelle Untersuchungen austenitischer Edelstähle und numerische Simulationen werden kombiniert, um den Einfluss des lokalen Spannungszustands, anisotroper Materialeffekte sowie schädigungsinduzierter Materialdegradierung zu identifizieren. Auf dieser Grundlage wird ein konstitutives Materialmodell entwickelt und in ein strukturmechanisches Finite-Elemente-Modell eines konkaven Berstscheibensystems implementiert, mit dem das Strukturverhalten im Rahmen von Parameterstudien analysiert wird. Die Modellvalidierung erfolgt simultan durch gezielte Bulge- und Berstversuche, wobei das Deformationsfeld lokal hochaufgelöst mittels digitaler Bildkorrelation (DIC) erfasst wird. Die Arbeit leistet einen Beitrag zur physikalisch fundierten Auslegung und Fertigung sicherheitsrelevanter, dünnwandiger Strukturen und ermöglicht die Identifikation lebensdauerbegrenzender Faktoren unter Betriebsbelastung.
   
• Lukas von Damnitz, M.Sc.
  Mehrkriterielle Optimierung von Mischgüte und Druckverlust statischer Mischer
  
  Diese Promotion untersucht statische Mischer experimentell und numerisch, um ihre Wirkmechanismen in laminarer und turbulenter Strömung zu erfassen. Ziel ist die Optimierung bestehender sowie die Entwicklung neuer Mischergeometrien zur Steigerung der Mischgüte und Reduzierung des Druckverlusts. Zur effizienten Optimierung werden aus den experimentell validierten numerischen CFD-Analysen Surrogatmodelle abgeleitet, die die Zielgrößen in Bezug auf Prozess- und Geometrieparameter beschreiben. Die Kombination von experimentellen und numerischen Methoden sowie Optimierungsalgorithmen ermöglicht eine umfassende Analyse und gezielte Verbesserung der Mischperformance statischer Mischer.