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Weniger Gewicht und längere Lebensdauer: Industriell ist das sehr gefragt. Wie Materialien dafür optimiert werden können, erforscht Prof. Dr. Matti Schneider. Der neue Professor für ‚Ingenieurmathematik‘ entwickelt an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität Duisburg-Essen Simulationstechniken, um Werkstoffe und daraus gefertigte Bauteile zu verstehen und gezielt zu verbessern.
In vielen industriellen Anwendungen werden Werkstoffe verwendet, die aus anderen Grundmaterialien zusammengesetzt sind, etwa metallische Legierungen oder Verbundwerkstoffe aus Polymeren und Verstärkungsmaterialien. Die daraus entstehenden Mischwerkstoffe können Eigenschaften aufweisen, die die einzelnen Bestandteile nicht besitzen. Genutzt werden sie etwa im Automobilbau, Bauwesen oder in der Luft- und Raumfahrttechnik und der Produktion von Sportartikeln und Lebensmittelverpackungen. „Wir möchten die Eigenschaften der Materialien präzise steuern. Die Verbundwerkstoffe setzen wir aus Bestandteilen mit günstigen Eigenschaften zusammen. Die Messungen machen wir teils simulativ, das spart Zeit und Geld“, so Professor Schneider.
Die Art des Messens fordert den UDE-Wissenschaftler heraus. „Wir möchten das mechanische Verhalten von Materialien vorhersagen, starten aber bei Ergebnissen, die von Randbedingungen abhängen.“ Im Projekt „BeyondRVE“ * entwickelt er daher neue Simulationstechniken, die reale 3D-Bilddaten ohne störende Randeffekte für Materialsimulationen nutzen können. „Für effiziente und präzise Materialsimulationen wird das ein Fortschritt sein. Wir können herstellungsbedingte Fluktuationen der Materialeigenschaften so genauer bestimmen. Besonders Leichtbautechnologien profitieren davon“, erklärt er. Gefördert wird die Studie bis 2027 mit 1.499.651 Euro durch einen Starting Grant des European Research Council (ERC).
Methodisch arbeitet Prof. Dr. Schneider vor allem mit numerischen Algorithmen. Der 39-Jährige zählt zu den Pionieren FFT-basierter Homogenisierungsmethoden, die sich durch herausragende Effizienz auszeichnen. Zudem ist er bekannt für präzise Mikrostrukturmodelle für Faserverbundwerkstoffe, poröse Materialien und polykristalline Werkstoffe. Seine Forschung passt perfekt zum UDE-Schwerpunkt „Tailored Materials“ (Maßgeschneiderte Materialien) sowie zum Profilschwerpunkt „Materials Chain“ der Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr).
Matti Schneider studierte von 2004 bis 2009 Angewandte Mathematik an der TU Freiberg und war dann bis 2012 Promotionsstipendiat am Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften, Leipzig. Danach war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter in mehreren Einrichtungen tätig: am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern (2012/2013, 2015-2017) und an der TU Chemnitz (2013-2015). Vor seiner Berufung an die UDE war er seit 2017 Juniorprofessor für Computational Micromechanics am Karlsruher Institut für Technologie. Seine Forschung wurde mehrfach gefördert und ausgezeichnet.
Hinweis für die Redaktion:
Ein Foto von Prof. Dr. Matti Schneider (© UDE / ###) stellen wir Ihnen für die Berichterstattung als Download zur Verfügung:
https://www.uni-due.de/imperia/md/images/pool-ps/downloads/2024-08-29_schneider-...
Weitere Informationen:
* BeyondRVE = Beyond Representative Volume Elements for Random Heterogeneous Materials
Prof. Dr. rer. nat. Matti Schneider, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Tel. 0201/18-36501, Matti.Schneider@uni-due.de
Redaktion: Dr. Alexandra Nießen, Tel. 0203/37-91487, alexandra.niessen@uni-due.de
Gut für Produktionen: Prof. Dr. Matti Schneider entwickelt Simulationstechniken und Materialien.
© UDE/fotoagentur roth
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Studierende, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler, jedermann
Bauwesen / Architektur, Maschinenbau, Umwelt / Ökologie, Wirtschaft
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer, Personalia
Deutsch
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