Modellierung und Analyse der prozessbedingten Eigenschaften durch Laserpulverauftragschweißen additiv gefertigter Strukturen

Das Ziel in Kooperation mit dem Institut für Mechanik ist die Simulation der Fertigung von Bauteilen mittels Laserpulverauftragschweißen zur Vorhersage der finalen Kontur des gefertigten Bauteils sowie der Eigenspannungen und die Untersuchung der Einflüsse der gewählten Prozessparameter. Grundlage der Simulationen ist ein thermodynamisch konsistentes und auf der Mikromechanik basierendes Materialmodell, welches plausible Ergebnisse und Daten liefert. Die physikalische Plausibilität ermöglicht u. a. die Anwendung der neuen Methodik für Problemstellungen, in denen keine oder nur beschränkt experimentelle Daten zum Abgleich mit den Simulationen zur Verfügung stehen. Durch die Einbindung datenbasierter Methoden wird zudem ein optimaler Kompromiss zwischen Genauigkeit und Rechenzeit ermöglicht, der mit klassischen Methoden nicht zu erreichen wäre. Zuerst wird der Bezug zwischen den Prozessparametern und den resultierenden Nahtgeometrien des sich ergebenden Verzugs sowie der Eigenspannungen mittels XRD-Messungen untersucht.

Schewe, M., Noll, I., Bartel, T., Menzel, A., 2025. Towards the simulation of metal deposition with the Particle Finite Element Method and a phase transformation model, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering,

https://doi.org/10.1016/j.cma.2025.117730

Schewe, M., Bartel, T., Menzel, A., 2025. Comparison of elements and state-variable transfer methods for quasi-incompressible material behaviour in the particle finite element method, Computational Mechanics. https://doi.org/10.1007/s00466-024-02531-y