Presse l Britta Nestler

9. Technik-Forum Kaltumformung mit hochkarätigem Vortragsprogramm
Numerische Simulationen zur Mikrostrukturcharakterisierung
Britta Nestler , Ruhr-Universität Bochum
Bei der Herstellung von Werkstoffen und bei der anschließenden Fertigung von Bauteilen treten in den meist mehrkomponentigen Materialsystemen eine Vielzahl unterschiedlicher Phasenübergänge, sowohl flüssig-fest als auch fest-fest Umwandlungen auf. Es bilden sich Mikrostrukturen mit komplizierten Grenzflächenmorphologien aus. Beispiele hierfür sind Dendritennetzwerke, eutektische und peritektische Gefüge und polykristalline Kornstrukturen. Die Mobilität und Anisotropie der Grenzflächen haben einen entscheidenden Einfluss auf die Mikrostrukturausbildung und somit auf die charakteristischen Materialeigenschaften. Für die Modellierung von grenzflächendominierten Prozessen hat die Phasenfeldmethode sich als Simulationswerkzeug mit weitreichendem Potenzial für verschiedene Anwendungsfelder erwiesen. Zunächst wird die Formulierung eines Phasenfeldmodells vorgestellt. Anschließend wird ein Simulationsprogramm zur numerischen Lösung der partiellen Differenzialgleichungssysteme skizziert. Für die Beschreibung realer Materialsysteme und komplexer Wachstumsstrukturen ist die Umsetzung paralleler und adaptiver Algorithmen zur effektiven Nutzung von Hochleistungsrechnersystemen erforderlich. Als Anwendungsbeispiele werden zwei- und dreidimensionale Simulationen von polykristallinen Kornstrukturen mit charakteristischen Wachstumsgesetzen und Erstarrungsstrukturen in binären und ternären, metallischen Legierungssystemen gezeigt. In Simulationen kann der Einfluss von Prozessführungsbedingungen und von physikalischen Größen wie z.B. Strömung, Zug- und Druckspannung auf die Gefügeausbildung systematisch analysiert werden mit dem Ziel Material mit bestimmten Eigenschaften zu entwickeln. Neben der Vorhersage der Mikrostruktur und der Materialeigenschaften wurde die Phasenfeldmodellierung zur Beschreibung von Bruch-Versiegelungsvorgängen in Gesteinen und von Schmelzeinschlüssen in geologischen Werkstoffen eingesetzt.
Kurzbiographie Prof. Dr. rer. nat. Britta Nestler
09/1991   Studienbeginn Physik und Mathematik, RWTH Aachen
09/1993   ERASMUS Stipendium an der University of York, England
09/1996   Diplom Physik, RWTH Aachen
07/1999   Diplom Mathematik, RWTH Aachen
10/1999   Erste Staatsprüfung für die Lehrämter der Sekundarstufen II und I
06/2000   Promotion (Dr. rer. nat.), RWTH Aachen
09/2001   Ernennung zur Professorin, Hochschule Karlsruhe
01/2005   Lehrtätigkeit und Forschungsarbeiten zur Habilitation an der Humboldt-Universität zu Berlin
06/2006   Gründungsdirektorin des Instituts für Computational Engineering (ICE), Hochschule Karlsruhe
07/2006   Rufe auf W2 Professuren an das Max-Planck-Institut für Eisen-forschung Düsseldorf und an die Technische Universität München
11/2006   Ernennung zur W3 - Professorin mit dem Lehrstuhl ,,Modellbildung und Simulation'' und mit besonderen Aufgaben in der Forschung, Hochschule Karlsruhe
07/2007   Ruf auf eine W3 Professur als Direktorin des neuen Forschungsinstituts ICAMS an der Ruhr-Universität Bochum
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