Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vom Atom bis zum Bauteil: ThyssenKrupp Innovationspreis für RUB-Werkstoffforscher

30.08.2012
Für ihre grundlegenden Arbeiten zur Werkstoffsimulation haben zwei Ingenieure der RUB den diesjährigen ThyssenKrupp Innovationspreis erhalten.

Dipl.-Ing. Aenne Köster leistet mit ihren Forschungsergebnissen einen entscheidenden Beitrag, um aus der Bewegung eines einzelnen Atoms auf das Verhalten eines ganzen Bauteils zu schließen.

Dipl.-Ing. Reza Darvishi Kamachali hat ein Verfahren entwickelt, um den inneren Aufbau von Metallen – etwa die Textur von Blechen – zu beschreiben und daraus wertvolle Schlussfolgerungen zu ziehen. Der mit je 2.500 Euro dotierte Preis wurde auf dem Ideenpark in Essen von Prof. Dr. Ulrich Middelmann (ThyssenKrupp AG) überreicht.

Fortschritte bei der skalenüberbrückenden Werkstoffsimulation

Prämiert wurden damit die Arbeiten von zwei Doktoranden des Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation (ICAMS) der Ruhr-Universität Bochum. Sie zeigen neue Wege für die Entwicklung von Hochleistungswerkstoffen und passen hervorragend in den übergeordneten Forschungsrahmen am ICAMS. Die Wissenschaftler versuchen, die innere Struktur und die Eigenschaften von Werkstoffen aus ihrem atomaren Aufbau heraus zu verstehen und zu beschreiben.
Dieser skalenüberbrückende Ansatz gewinnt – befördert durch die wachsende Leistungsfähigkeit der Computer und immer bessere Algorithmen für numerischen Simulationen – rasch an Bedeutung. „Das wird schon deutlich, wenn man sich vor Augen führt, dass Werkstoffe wie beispielsweise Fahrzeugbleche für Jahre im Einsatz sein sollen, während ihre Eigenschaften durch atomare Bindungen dominiert werden, die sich nur über Bruchteile von Nanometern erstrecken und sich in weniger als einer milliardstel Sekunde ändern können“, sagt Prof. Dr. Alexander Hartmaier (ICAMS).

Vom Bruchstück auf das Ganze schließen

Hier setzt die Arbeit von Dipl.-Ing. Aenne Köster an, die einen kleinen Ausschnitt eines Werkstoffs auf Eisenbasis beschreibt, indem sie die Bewegung jedes einzelnen Atoms im Computer berechnet. Aus diesen „atomistischen Simulationen“ gewinnt sie Erkenntnisse über die Festigkeit und das Verformungsverhalten des sehr kleinen Werkstoffbruchstücks. Mit mathematischen Methoden können diese Erkenntnisse jedoch zur Beschreibung der Verformung von ganzen Bauteilen genutzt werden, um so beispielsweise das Biegen von Blechen bei der Fahrzeugherstellung oder deren Verhalten bei einem Crash genauer als bisher vorherzusagen. Die prämierte Arbeit leistet einen ersten Beitrag, auf den noch viele weitere folgen müssen, um eine durchgängige Kette von Simulationsmethoden vom Atom bis zum Bauteil zu entwickeln.

Kontrolle der Gefügeentwicklung

In der Arbeit von Reza Darvishi Kamachali geht es um den inneren Aufbau von Metallen, das sogenannten Gefüge. Ziel ist, die Struktur aufgrund physikalischer Gesetze zu beschreiben, die normalerweise nur für sehr kleine Werkstoffbereiche angewandt werden können. Durch den Einsatz einer am ICAMS entwickelten Simulationssoftware auf einem Hochleistungsrechner gelingt es, die Entwicklung des Gefüges von hinreichend großen Werkstoffvolumen zu beschreiben und daraus statistisch signifikante Schlussfolgerungen zu ziehen. Auch diese Arbeit belegt den Nutzen der skalenübergreifenden Modellierung für die Entwicklung von Hochleistungswerkstoffen, beispielsweise von Elektroblechen für Anwendungen in Transformatoren mit deutlich reduzierten Wirbelstromverlusten.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Alexander Hartmaier, Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation (ICAMS), Ruhr-Universität Bochum, Tel. 0234/32-29314, E-Mail: Alexander.Hartmaier@icams.rub.de

Angeklickt
ICAMS: http://www.icams.rub.de

Redaktion: Jens Wylkop

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.icams.rub.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Ausgezeichnet: „betop“ Magazin gewinnt Gold und Silber
05.08.2019 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Bosch Global Supplier Award für Rittal
02.08.2019 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Laser für durchdringende Wellen: Forscherteam entwickelt neues Prinzip zur Erzeugung von Terahertz-Strahlung

Der „Landau-Niveau-Laser“ ist ein spannendes Konzept für eine ungewöhnliche Strahlungsquelle. Er hat das Zeug, höchst effizient sogenannte Terahertz-Wellen zu erzeugen, die sich zum Durchleuchten von Materialen und für die künftige Datenübertragung nutzen ließen. Bislang jedoch scheiterten nahezu alle Versuche, einen solchen Laser in die Tat umzusetzen. Auf dem Weg dorthin ist einem internationalen Forscherteam nun ein wichtiger Schritt gelungen: Im Fachmagazin Nature Photonics stellen sie ein Material vor, das Terahertz-Wellen durch das simple Anlegen eines elektrischen Stroms erzeugt. Physiker des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) waren maßgeblich an den Arbeiten beteiligt.

Ebenso wie Licht zählen Terahertz-Wellen zur elektromagnetischen Strahlung. Ihre Frequenzen liegen zwischen denen von Mikrowellen und Infrarotstrahlung. Sowohl...

Im Focus: A miniature stretchable pump for the next generation of soft robots

Soft robots have a distinct advantage over their rigid forebears: they can adapt to complex environments, handle fragile objects and interact safely with humans. Made from silicone, rubber or other stretchable polymers, they are ideal for use in rehabilitation exoskeletons and robotic clothing. Soft bio-inspired robots could one day be deployed to explore remote or dangerous environments.

Most soft robots are actuated by rigid, noisy pumps that push fluids into the machines' moving parts. Because they are connected to these bulky pumps by tubes,...

Im Focus: Crispr-Methode revolutioniert

Forschende der ETH Zürich entwickelten die bekannte Crispr/Cas-Methode weiter. Es ist nun erstmals möglich, Dutzende, wenn nicht Hunderte von Genen in einer Zelle gleichzeitig zu verändern.

Crispr/Cas ist in aller Munde. Mit dieser biotechnologischen Methode lassen sich in Zellen verhältnismässig einfach und schnell einzelne Gene präzise...

Im Focus: Wie schwingen Atome in Graphen-Nanostrukturen?

Innovative neue Technik verschiebt die Grenzen der Nanospektrometrie für Materialdesign

Um das Verhalten von modernen Materialien wie Graphen zu verstehen und für Bauelemente der Nano-, Opto- und Quantentechnologie zu optimieren, ist es...

Im Focus: Vehicle Emissions: New sensor technology to improve air quality in cities

Researchers at TU Graz are working together with European partners on new possibilities of measuring vehicle emissions.

Today, air pollution is one of the biggest challenges facing European cities. As part of the Horizon 2020 research project CARES (City Air Remote Emission...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gedanken rasen zum Erfolg: CYBATHLON BCI Series 2019

16.08.2019 | Veranstaltungen

Impfen – Kleiner Piks mit großer Wirkung

15.08.2019 | Veranstaltungen

Internationale Tagung zur Katalyseforschung in Aachen

14.08.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Laser für durchdringende Wellen: Forscherteam entwickelt neues Prinzip zur Erzeugung von Terahertz-Strahlung

16.08.2019 | Physik Astronomie

Solarflugzeug icaré testet elektrische Flächenendantriebe

16.08.2019 | Energie und Elektrotechnik

Neue Überlebensstrategie der Pneumokokken im Zentralnervensystem identifiziert

16.08.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics