Bewertung und Adaption von spanenden Fertigungsprozessen zur Kompensation von thermischen und mechanischen Bearbeitungseinflüssen
Erkenntnistransfer aus SPP 1480 - Bewertung und Adaption spanender Fertigungsprozesse zur Kompensation von thermischen und mechanischen Bearbeitungseinflüssen

Time period: 01.09.2021 - 31.08.2023
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

FluSimPro
Modellierung der Kühlwirkung beim Werkzeugschleifen unter Berücksichtigung prozessbedingter Unsicherheiten

Projekt im DFG-SPP 2231 "FluSimPro"
PIs: Dr.-Ing. Benjamin Bergmann (IFW Univ. Hannover, seit 2021), Dr.-Ing. Marc-Andree Dittrich (IFW Univ. Hannover, bis 2021), Alfred Schmidt

Time period: 01.09.2020 - 31.08.2024
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

MUSA - Charakterization and modeling of multi phase transitions in tool steel for additive processes

Time period: 01.02.2017 - 31.07.2019
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Numerical Simulation and Optimization of Time Dependent Processes in Engineering and Materials Science

Im Rahmen des beantragten Projekts sollen numerische Methoden zur Behandlung von Modellen mit gekoppelten Systemen von zeitabhängigen nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen untersucht und weiterentwickelt werden.

Time period: 01.01.2016 - 31.12.2017
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Modeling, Simulation and Optimization of Multi-Frequency Induction Hardening

The aim of the project is the modeling, simulation and optimization of multi-frequency hardening for gears made of steel. From industrial viewpoint one major task is the development of a software tool which allows for a detailed, workpiece related specification of the machine during the project planning phase. On the other hand it should be possible to compute optimal process parameters for industrial application in the process chain.

The project team in ZeTem simulates the thermomechanical effects due to the steel phase transitions during quenching. Additionally, the effects of unsecure data for the simulation will be investigated.

Time period: 01.01.2011 - 31.12.2013
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

DFG-SPP 1480: Thermomechanical distortion in drilling and milling complex components

In this project, a model for the prediction of the thermoelastic deformations appearing during cutting processes in complex structural components and their related geometric failures is developed. The model includes the time dependent contact from component and cutting tool, as well as the thermo-mechanic FEM-simulation for the process, which should be valid for both the continuous (drilling) and the discontinuous (milling) cutting processes.

Time period: 01.09.2010 - 28.02.2017
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß, Prof. Dr. Alfred Schmidt

Coupling of process, material and struture simulation for evaluation of laser welded hybrid joints (HyProMiS)

Time period: 01.08.2010 - 31.07.2012
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Micro Cold Forming - Subproject B2: Distribution-based Simulation

This project aims at deriving, implementing, and testing a new and universal method to model mechanical laws that follow a local distribution and at their direct incorporation into the simulation of micro forming processes for semi-finished parts and construction parts.

Time period: 02.01.2007 - 31.12.2014
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Micro Cold Forming - Subproject A3: Material accumulation
Gegenstand des SFB 747 „Mikrokaltumformen“ ist die Entwicklung und Untersuchung von Produktionsverfahren für Bauteile mit einer Größe von weniger als einem Millimeter. Die zur Herstellung nötigen Umformprozesse können hierbei nicht immer ohne Probleme aus dem Makrobereich übernommen werden. So ist zum Beispiel die Herstellung eines Ventilstiftes aus einem stabförmigen Halbzeug mit einem Stabdurchmesser von einem Millimeter oder weniger mit konventionellen Stauchprozessen kaum möglich, da keine großen Stauchverhältnisse erzielt werden können. Im SFB-Teilprojekt A3 wird das Stoffanhäufen durch Laseranschmelzen am Halbzeug untersucht.

Time period: 01.01.2007 - 31.12.2018
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Mechanics of Complex Composite Ceramics
Biogenic ceramic composites, where biopolymers are embedded in a ceramic matrix, achieve mechanical properties whose quality is far superior to those of the starting products and have minimum material consumption under physiological conditions. In this area, nature is considerably more versatile and finds integral, multifunctional material solutions which cannot yet be realised with present-day technical materials (e.g. mother-of-pearl, bones).

Time period: 01.10.2005 - 30.11.2006
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Self optimizing simulation of laser welding
In this project laser welding of aluminium alloys by using filler material will be mathematically modelled and efficient numeric methods (e.g., adaptive finite-elements-methods) to solve the resulting multi-scale modells will be developed.

Time period: 01.10.2004 - 30.06.2008
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Automatic Grid Production for Ocean Modelling
In order to be able to investigate the large-scale ocean circulation over a period of several years or decades, the Department of Climate Systems at the Alfred Wegener Institute (AWI) has developed the three-dimensional "Finite Element Ocean Model" (FEOM).

Time period: 01.03.2004 - 16.07.2020
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Multiple Scale Modelling of Phase Transitions, Distortion and Distortion Potential
The aim is to model and simulate macroscopic effects (such as phase transitions, internal stresses, segregations) with the aid of processes on micro- or mesoscopic scales by suitable linking of models on these scales and on the macroscopic scale.

Time period: 01.05.2003 - 30.06.2008
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt, Prof. Dr. Michael Böhm

ALBERTA - A Finite Element Toolbox for Research and Teaching
The toolbox provides a common basis for simulations of stationary and time-dependent problems in one, two and three spatial dimensions.

Time period: since 20.10.2002
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Adaptive Multi-Mesh Finite-Elemente-Methoden für gekoppelte Systeme von partiellen Differentialgleichungen
In diesem Projekt werden optimale Diskretisierungen zur numerischen Simulation von gekoppelten PDE-Systemen, deren Komponenten stark unterschiedliches Verhalten (Glattheit der Lösungen etc.) im betrachteten Gebiet zeigen, entwickelt. Dazu werden Finite-Elemente-Räume benutzt, die auf unterschiedlich lokal verfeinerten simplizialen Gittern beruhen.

Time period: 01.07.2002 - 30.04.2004
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Adaptive Kompartimentmethoden zur Kopplung von CFD und Populationsbilanzen für die technische Chemie
Zusammen mit der Computing in Technology GmbH werden Simulationswerkzeuge für die Kinetik von Polymer-Reaktionen entwickelt. Zentral ist dabei die Zerlegung des Reaktors in Teilbereiche, in denen die chemischen Komponenten als konstant angenommen werden. Die Kinetiken dieser Teilgebiete müssen dann geeignet gekoppelt werden.

Time period: 01.07.2002 - 31.12.2003
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Fehlerabschätzungen und Adaptive Finite-Elemente-Methoden für monotone semi-lineare Probleme
In Zusammenarbeit mit Partnern aus Amerika und Italien werden Fehlerabschätzungen für Finite-Elemente-Approximationen von partiellen Differentialgleichungen mit monotonen, semi-linearen Operatoren hergeleitet, analysiert und implementiert.

Time period: since 01.04.2002
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Diffusion, Advection, Phase changes and Interfaces
In dieser deutsch-amerikanischen Forschungskooperation werden vor allem Strategien zur Fehlerkontrolle bei nichtlinearen PDEs (insbesondere Phasenfeldmodelle für Phasenübergangsmodelle, Allen-Cahn-Gleichungen, Variationsungleichungen) erforscht.

Time period: 01.01.2002 - 31.12.2002
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Parallele lineare Löser für selbstadaptive Finite-Elemente-Verfahren
Durch dieses Projekt soll unter anderem das Verständnis des Klimasystems und seiner Beeinflussbarkeit durch den Menschen verbessert werden. Am ZeTeM und am Alfred-Wegener-Institut wird insbesondere an der Parallelisierung, der Modelloptimierung und an der Implementierung des numerischen Lösers für das zugehörige elliptische Differentialgleichungssystem gearbeitet.

Time period: 01.09.2001 - 31.08.2004
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt, Prof. Dr. Wolfgang Hiller

Schnelle Berechnung von Ersatzelementen bei großen Messpunktmengen

Gemeinsam mit dem Industriepartner Mahr GmbH werden Methoden zur schnellen und präzisen Berechnung von zwei- und dreidimensionalen Werkstückgeometrien, z.B. Bohrlöcher, aus großen Messpunktmengen entwickelt. Damit kann die Qualität der Werkstücke während des Produktionsprozesses kontrolliert werden.

Time period: 01.08.2001 - 30.04.2002
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß, Prof. Dr. Alfred Schmidt

Simulation und Optimierung der Flüssigphasenepitaxie bei der Herstellung von Infrarotdetektoren
Entscheidenden Einfluss auf das Kristallwachstum bei der Herstellung von Infrarotdetektoren haben die Temperatur- und die Konzentrationsverteilung von Quecksilber, Cadmium und Tellur im Epitaxietiegel, sowie die Konvektion in der flüssigen Phase. Ziel des Projekts war es, durch numerische Simulationen Züchtungsbedingungen zu bestimmen, die ein homogeneres Wachstum der Detektorschicht ermöglichen.

Time period: 01.10.2000 - 31.12.2003
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Modelling and simulation of material behaviour of steel with respect to distortion
In addition to the partial aspects of the modelling described for the Böhm working group, efficient numerical methods to simulate the distortion behaviour of two and three-dimensional samples and workpieces are being developed.

Time period: 01.01.2000 - 31.12.2011
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt, Prof. Dr. Michael Böhm

Fehlerabschätzungen und Adaptive Finite-Elemente-Methoden für Phasenfeldprobleme
Viele mathematische Modelle für Phasenübergangsprobleme enthalten die Phasengrenze als zusätzlichen Freiheitsgrad. Ziel des Projekts sind die mathematische Analyse solcher Modelle, insbesondere a posteriori Fehlerabschätzungen, und die Entwicklung geeigneter numerischer Verfahren zu ihrer Simulation.

Time period: since 01.01.1998
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Error Estimators and Adaptive Finite Element Methods for Non-Linear Problems
In recent years, a successful cooperation has developed between colleagues (in Germany and abroad) in the field of adaptive finite element methods to solve partial differential equations using error estimators. These methods allow the numerical simulation of complex, highly non-linear physical phenomena which would scarcely be possible without such strategies.

Time period: since
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt