Werkstoffsimulation und Modellierung

Heutige Modellierungs- und Simulationsmethoden spielen mehr und mehr eine entscheidende Rolle im Design von neuen Werkstoffen. Zum einen erlauben diese Methoden die Struktur eines Werkstoffs, dessen Stabilität und Eigenschaften auf unterschiedlichen Zeit- und Längenskalen vorherzusagen und so Zeit und Kosten während der Entwicklung einzusparen und zum anderen werden diese Methoden angewandt um im Zusammenspiel mit experimentellen Daten ein tieferes Verständnis der fundamentalen physikalischen Vorgänge zu gewinnen. Die Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen findet hierbei in beide Richtungen statt: experimentell ermittelte Kennwerte fließen in zuvor aufgestellte Modelle ein und neue Modelle helfen beim Verständnis physikalischer Beobachtungen.

 

Schwerpunkte

Dichtefunktionaltheorie

• Kristallstrukturvorhersage
• Thermodynamische Eigenschaften
• Diffusionsvorgänge
• Elastische Eigenschaften
• Chemische Bindungsanalyse

Atomistische Simulation:

• Dynamische Prozesse wie z.B. Versetzungen
• Thermodynamische Vorgänge (Schmelzen)
• Defekten und Übergangspunkten
• Werkstoffe unter extremen Bedingungen

Phänomenologische Thermodynamik- und Kinetiksimulation:

• Phasendiagramme
• Thermochemie
• Verfestigungskurven nach Scheil-Gulliver
• Ausscheidungen
• Wärmebehandlung