Computergestützte Multiphysik
Im Fachbereich"Computational Multiphysics" werden numerische, skalenauflösende Verfahren entwickelt. Sie dienen der genauen und effizienten Berechnung physikalischer Versagensphänomene auf allen relevanten Längenskalen. Hochbelastete Bauteile, Beschichtungen und Werkstoffe bei hohen Temperaturen und in korrosiver Umgebung stehen im Fokus der Anwendung der Verfahren.
Die verschiedenen wechselwirkenden physikalischen Effekte mehrerer Längenskalen werden mit modernsten Ansätzen in eine Simulationsumgebung überführt. Ein Forschungsfokus liegt auf der Entwicklung von Phasenfeldmodellen. Sie eignen sich zur Beschreibung von Schädigungsprozessen realer Bauteile. Dabei werden physikalische und chemische Einflüsse berücksichtigt, die für reale Einsatzbedingungen relevant sind. Mehrskalige FEM-Simulationen dienen der Verknüpfung des Einflusses des mikrostrukturellen Werkstoffverhaltens mit der Bauteilebene. Eine Reduktion des Rechenaufwands wird durch eine Kombination mit Machine Learning Algorithmen erreicht, wobei die Rechengenauigkeit erhalten bleibt.
Die Methodenentwicklung erfolgt in enger Abstimmung mit experimentellen Untersuchungen. Dies gewährleistet deren Validierung durch den Vergleich von Simulations- mit Versuchsergebnissen.