Nachhaltiges Daten- und Softwaremanagement für Forschungssoftware zur Simulation von Erstarrungsrissen beim Laserstrahlschweißen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Harald Köstler; Dr.-Ing. Michael Selzer
• Fachliche Zuordnung: Fügetechnik und Trenntechnik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 434946896

Das Laserstrahlschweißen als flexibles und kontaktloses Fügeverfahren gewinnt immer mehr an Bedeutung. Die Bearbeitung von Legierungen mit großem Schmelzintervall stellt aufgrund ihrer Neigung zu Erstarrungsrissen jedoch eine Herausforderung dar. Diese entstehen durch kritische Spannungs- bzw. Dehnungszustände der dendritischen Mikrostruktur mit interdendritischer Schmelze. Trotz der hohen industriellen Relevanz existieren bisher lediglich Ansätze, die sich Teilaspekten dieser Problematik - metallurgisch orientiert oder strukturorientiert - widmen. Die Forschungsgruppe "Erstarrungsrisse beim Laserstrahlschweißen: Hochleistungsrechnen für Hochleistungsprozesse" setzt sich zum Ziel ein quantitatives Prozessverständnis der Mechanismen der Erstarrungsrissentstehung und des Zusammenhangs mit Prozessparametern zu entwickeln.Dazu werden verschiedene experimentelle Daten gemessen und es werden Simulationswerkzeuge für verschiedene Skalen entwickelt, mit denen ebenfalls große Datenmengen erzeugt werden. Auf der Basis dieser Daten soll dann das Prozessverständnis vertieft werden. Die Validierung der Modelle anhand experimenteller Daten ist ein zentrales Forschungsziel der Forschungsgruppe. Daher ist es wichtig, die Nachhaltigkeit des Daten- und Softwaremanagements teilprojektübergreifend sicher zu stellen. Dazu muss besonderes Augenmerk auf die Reproduzierbarkeit und Dokumentation der Daten und Software, sowie auf die Interoperabilität der Programme und Datenformate gelegt werden.Das Teilprojekt "Nachhaltiges Daten- und Softwaremanagement für Forschungssoftware zur Simulation von Erstarrungsrissen beim Laserstrahlschweißen" wird dies für die ganze Forschungsgruppe sicher stellen. Neben der Bereitstellung einer konkreten technischen Infrastruktur zur Sicherung und zum Austausch der anfallenden Daten und Software soll hier vor allem auch das Know-How zum Continuous Benchmarking, zum Performance Engineering und zu Datenanalysemethoden weiterentwickelt und weitergegeben werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5134: Erstarrungsrisse beim Laserstrahlschweißen: Hochleistungsrechnen für Hochleistungsprozesse
• Mitverantwortliche: Professorin Dr. Britta Nestler; Professor Dr. Ulrich Rüde