Homogenisierungsverfahren zur Multiskalen-Simulation in einer multiphysikalischen Umgebung

Am Institut für Test und Simulation für Gasturbinen (SG) wird der Bereich Simulation und Lebensdauer von Bauteilen und Werkstoffen unter extremen Bedingungen besonders ausgebaut. Dazu wird einerseits eine Simulationsplattform für Triebwerke und Gasturbinen aufgebaut, um durch Simulationsverfahren die Entwicklung innovativer Flugantriebe und Gasturbinen zu beschleunigen. Andererseits werden numerische Verfahren entwickelt, um auf allen Skalenebenen die physikalischen Versagensphänomene in höchstbelasteten Werkstoffen und Bauteilen bei hohen Temperaturen in korrosiver Umgebung genauer und effizienter berechnen zu können. Damit soll die Lebensdauer innovativer und herausfordernder Werkstoffe realistischer abgebildet werden. Die Ergebnisse auf der Bauteilebene sollen in die Simulationsplattform eingehen. Wichtig ist dabei auch die Validierung der numerischen Verfahren, weshalb am Institut zudem eine umfangreiche Infrastruktur zum Testen von Bauteilen und Werkstoffen unter mechanisch-thermisch-chemischer Belastung auf- und ausgebaut wird. Zum Aufbau einer Multiskalen-Simulationsumgebung suchen wir Verstärkung für unser Team in Augsburg.

Ihre Aufgabenschwerpunkte sind:

• Entwicklung von neuen mathematischen und numerischen Modellen, die für die Multiphysik und Multiskalen-Methodenentwicklung erforderlich sind. Dabei stehen insbesondere Homogenisierungsverfahren für Multiskalensimulationen im Fokus. Zielanwendungen sind im Bereich der Ermüdungsbelastung und thermomechanischer Ermüdung bei gleichzeitigem Einfluss durch korrosive Medien komplexer Werkstoffe und Bauteile
• Implementierung der numerischen Modelle in proprietäre Finite-Elemente-Software sowie intern entwickelten Finite-Elemente Codes bevorzugt mittels objektorientierter Programmierung
• Selbstständige Identifizierung der Anforderungen für geeignete Experimente auf allen relevanten Längenskalen unterhalb der Bauteilgröße für die Validierung der entwickelten Methoden in enger Zusammenarbeit mit der internen Testgruppe des Instituts sowie externe Projektmitarbeitende. Wissenschaftliche Bewertung des Validierungsergebnisses zur Rückführung der Erkenntnisse in die Methodenentwicklung
• Validierung der implementierten Methoden bei komplexen Triebwerkbauteilen aus der Industrie im Rahmen von laufenden und zukünftigen Industrieprojekten. Wissenschaftliche Bewertung des Validierungsergebnisses zur Rückführung der Erkenntnisse in die Methodenentwicklung

Sie sind bei allen Tätigkeiten in einer interdisziplinäre Arbeitsumgebung auch über Abteilungs- und Institusgrenzen eingebunden.