Zweite Förderperiode des Graduiertenkollegs GRK 1554 „Mikro-Makro-Wechselwirkungen in strukturierten Medien und Partikelsystemen“ durch die DFG bewilligt
Der Bewilligungsausschuss der DFG hat eine weitere Förderung von 4,5 Jahren für das Graduiertenkolleg GRK 1554 „Mikro-Makro-Wechselwirkungen in strukturierten Medien und Partikelsystemen“ ab 01.10.2014 bewilligt.
Die Bewilligungssumme wird ca. 980.000 € pro Jahr, also insgesamt ca. 4,4 Mill. € betragen. Sprecher des Graduiertenkollegs ist Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Tomas vom Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik der FVST.
Das erklärte Ziel der interdisziplinären Antragsteller des GK 1554 aus Mechanik, Mathematik, Verfahrenstechnik und Werkstofftechnik ist die vertiefte Entwicklung physikalisch begründeter Mehrskalenmodelle und der damit unmittelbar verknüpften Mikro-Makro-Interaktionen in metallischen Werkstoffen und innerhalb von Partikelsystemen. Das Thema ist wissenschaftlich hochaktuell und wirft noch zahlreiche offene Fragen auf. Deshalb wird es in einer zweiten Förderperiode von Oktober 2014 bis März 2019 kontinuierlich weitergeführt:
Es hat sich inhaltlich bewährt, dass das Graduiertenkolleg aus zwei großen Themenbereichen besteht, nämlich
- einem, der sich auf die Mikro-Makro-Wechselwirkungen bei metallischen Festkörpern und Werkstoffen konzentriert,
- und einem anderen, bei dem Agglomerate von Primärpartikeln betrachtet werden, die von Fluiden durchströmt werden und mit ihnen wechselwirken.
Bild 1: Thematische Übersicht über das Graduiertenkolleg GK 1554
In allen Arbeitsgebieten werden Untersuchungen durchgeführt, die mindestens auf zwei Größenskalen - der Partikel- und der übergeordneten Kontinuumsebene - unterschiedliche Prozess- und Eigenschaftsfunktionen aufweisen. Bei den metallischen Festkörpern sind dies unterschiedliche Mikrostrukturen und -gefüge wie z. B. Polykristalle, Einschlüsse, Phasen, Zwillinge, Texturen und Schädigungen, durch welche die makroskopischen Eigenschaften signifikant beeinflusst werden. Bei den Partikelagglomeraten sind dies Partikelstrukturen und Porennetzwerke, die von fluiden Medien durchströmt werden, wie es der Fall ist beispielsweise bei mechanischer Entwässerung von Suspensionen, Partikelbildung und Durchströmung von Wirbelschichten oder thermischer Trocknung von Partikelsystemen.
Auf der Mikroebene ist das Verständnis für die Physik der Grundvorgänge in der Regel größer als auf der Makroebene. Deswegen werden die Simulationen zunächst auf der Mikroskala durchgeführt. Die Makroebene bildet die ingenieurmäßige Ebene, auf der man mit gemittelten Größen arbeitet. Die Mittelung wird mittels Homogenisierungsmethoden gewonnen, die problemangepasst sein müssen.
Bei allen Gebieten stehen die ingenieurmäßigen Anwendungen im Vordergrund. Gleichwohl ist grundsätzlich das ganze Spektrum einer vertieften Behandlung angestrebt, die das Experiment, die physikalischen und ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen einschließt und bis hin zu den mathematischen und speziell numerischen Methoden führt.
Summer school Berlin 4. - 8.6.2012