RUBIN Werkstoff-Engineering

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Institut für Werkstoff-Forschung, Experimentelle und Numerische Methoden

Prof. Dr.-Ing. Marion Bartsch
Werkstoffe der Luft- und Raumfahrt, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institut für Werkstoff-Forschung, Experimentelle und Numerische Methoden, Köln-Porz & Institut für Werkstoffe/RUB
Marion.bartsch@dlr.de
Tel. 02203/601-2436

Leichter abheben

Werkstoffe unter extremen Bedingungen fordern Werkstoffwissenschaften heraus

Treibstoff sparen, CO2-Emissionen senken, unfallfrei fliegen – das sind die großen Herausforderungen für die Luftfahrt. Werkstoffe spielen dabei eine zentrale Rolle. Sie sollen leicht sein, eine hohe Festigkeit aufweisen und extremen Temperaturen standhalten. Zudem müssen die verwendeten Werkstoffe zuverlässig funktionieren, damit das Flugzeug nicht nur leicht ist, sondern die Passagiere auch unbeschwert abheben können.

Um Energie zu sparen, sollten die Bauteile einer Turbine möglichst leicht sein. Zudem lässt sich Energie effizienter nutzen, wenn man die Temperatur in der Turbine erhöht. Dazu sind neue Werkstoffe für Flugzeugtriebwerke nötig. Sie werden mit experimentellen und numerischen Methoden charakterisiert und berechnet, bevor sie zum Einsatz kommen. Dabei kooperiert das Institut für Werkstoff-Forschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln mit dem Institut für Werkstoffe und dem Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation (ICAMS) der Ruhr-Universität. Bei Simulationsrechnungen an Werkstoffmodellen kann man die Gefügeparameter gezielt variieren und damit ihren Einfluss auf das Verhalten des Werkstoffs erkennen. So berechnen die Forscher zum Beispiel, welches Gefüge für bestimmte Betriebsbeanspruchungen günstiger ist.

English abstract

New light weight materials, which withstand higher temperatures, make aero engines more efficient. They help reducing fuel consumption and CO2 emission. For exhausting their lightweight potential without loss of reliability the properties of the new materials are calculated based on their microscopic structure. For determining input data for the computation mechanical experiments and microscopic analyses are performed.