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Erfolgreicher Workshop vom Lehrstuhl für
Computergestützte Modellierung in der Produktentwicklung

Zu einem Workshop im Bereich Mikromechanik hatte der Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung in der Produktentwicklung unter Leitung von Prof. Dr. Swantje Bargmann Anfang Mai zum zweiten Mal eingeladen. Dr.-Ing. Jana Wilmers führte rund 20 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Deutschland und Polen in das Thema „Generation of 3D Microstructures and Representative Volume Elements“ ein.

Die Teilnehmer beschäftigten sich mit der Generierung von 3D-Modellen und repräsentativen Volumenelementen – RVEs – zur Anwendung in der Werkstoffentwicklung. Um die Eigenschaften von modernen Hochleistungs- und Leichtbaumaterialien zu optimieren, werden bei der computergestützten Modellierung in der Produktentwicklung Computer-Simulationen und mathematische Modellierungsansätze genutzt. „Ein entscheidender Faktor, der dabei berücksichtig werden muss, ist die Mikrostruktur des Materials. Um diese in den Simulationen berücksichtigen zu können, wird eine geometrische Repräsentation dieser inhomogenen Struktur benötigt; hier kommen repräsentative Volumenelemente ins Spiel“, erklärt Jana Wilmers.

Die Workshop-Teilnehmerinnen und Teilnehmer.
Foto Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung in der Produktentwicklung

Wie diese typischen Mikrostrukturvolumina aussehen und wie sie generiert werden können, hängt vom betrachteten Material ab. In dem eintägigen Workshop wurden Techniken für eine Vielzahl von Systemen vorgestellt: von den kristallinen Strukturen von Metallen über glasfaserverstärkte Kunststoffe bis zu den komplexen Zellstrukturen in Biomaterialien.

Durch die Generierung der Mikrostruktur und der RVEs können Werkstoffe (weiter)entwickelt und an ihre jeweiligen Anforderungen angepasst werden. So kann z.B. berechnet werden, welches das optimale Verhältnis zwischen Glasfasern und einem weichen Kunststoff ist, damit der entstandene Werkstoff sowohl leicht als auch robust ist.

„Da der Workshop großen Anklang fand, planen wir für nächstes Jahr eine Wiederholung“, resümiert Wilmers.

www.mechanics.uni-wuppertal.de