Институт механики материалов им. Фраунгофера - Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials
Промышленность | Прикладные контрактные исследования |
---|---|
Основан | 1971 (Fraunhofer-Gesellschaft) |
Штаб-квартира | Фрайбург-им-Брайсгау |
Ключевые люди | Питер Гумбш (Директор ) |
Количество работников | 313 |
Родитель | Общество Фраунгофера |
Интернет сайт | www.en.iwm.fraunhofer.de |
В Институт механики материалов им. Фраунгофера IWM (Немецкий: Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik) в Фрайбург, Германия, является подразделением Fraunhofer-Gesellschaft который ориентирован на прикладные исследования. Fraunhofer IWM является партнером по исследованиям и разработкам как для промышленности, так и для государственных учреждений, чьи темы включают безопасность, надежность, ожидаемый срок службы и функциональность материалов в компонентах и производственных процессах. Широкий спектр услуг, предлагаемых подразделениями Fraunhofer IWM, помогает их клиентам и партнерам по проектам в оценке и непрерывной разработке материалов и компонентов, подвергающихся высоким нагрузкам, а также в оптимизации производственного процесса. Основанный в 1971 году во Фрайбурге в Брайсгау, институт расширился в 1992 году и теперь находится в Галле (Заале). 1 января 2016 года подразделение Fraunhofer IWM в Галле стало Институт микроструктуры материалов и систем им. Фраунгофера IMWS.
Компетенции
Механика материалов в Fraunhofer IWM решает все вопросы, касающиеся функциональности, поведения и конкретных свойств материалов от стадии разработки до производства, обработки и применения. Благодаря материально-механическому опыту ученых института свойства, функциональность и ограничения по нагрузкам материалов и компонентов оцениваются, корректируются и улучшаются в соответствии с конкретными требованиями, предъявляемыми их клиентами. Это глубокое ноу-хау относится к ситуациям, в которых существуют сложные и экстремальные условия нагрузки для материалов в компонентах и производственных процессах, а также для повышения производительности и эффективности, которые могут быть достигнуты только путем целостного понимания различных задействованных аспектов. Взаимодействие экспериментов и моделирования позволяет решать проблемы, связанные с материалами, практически для всех секторов промышленности. Научно-технические «инструменты», составляющие основную компетенцию института, включают:
Характеристики материалов и компонентов
Fraunhofer IWM характеризует и оценивает свойства материалов в компонентах и производственных процессах, а также поведение компонентов в нескольких масштабах, анализирует разработку, производство и применение материалов и компонентов и предлагает важную поддержку, реализуя новые функции и этапы обработки.
Материальное моделирование и симуляция
Fraunhofer IWM разрабатывает и использует механические модели материалов для понимания и объяснения внутренней структуры свойств материала. Эти структурные отношения свойств имеют сильное влияние как на производственный процесс, так и на фактическое применение.
Трибология и дизайн поверхностей
Напряжения и нагрузки, которые влияют на поверхности компонентов, анализируются и модифицируются для обеспечения оптимальной функциональности и производительности.
Исследование
Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в Fraunhofer IWM разделены на пять бизнес-подразделений, в каждом из которых сгруппированы аналогичные темы проектов. Пулы экспертов, обладающих необходимыми компетенциями для достижения желаемой цели, собираются из различных групп.
Дизайн материалов
Объясняется поведение материалов и предсказываются свойства материалов с использованием вычислительных и экспериментальных методов, основанных на физике твердого тела и механике материалов. Таким образом можно определить структуру, свойства и функции материала. Выявлено влияние кристаллических дефектов и микроструктур на макроскопическое поведение материалов, что позволяет эффективно и рационально использовать материальные и энергетические ресурсы для достижения долгосрочных улучшений технических систем.
Процессы изготовления
Обширное понимание процессов и сложные методы моделирования позволяют разрабатывать эффективные и безопасные производственные процессы. Услуги включают исследования технологической разработки производственных процессов для производства полуфабрикатов и компонентов с функциональными свойствами. Эта работа простирается от процессов порошковой технологии, включая сложные жидкостные системы, до микрожидкостей, формовки и обработки пластичных материалов, а также технологий обработки хрупких материалов и формовки стекла.
Трибология
Это подразделение занимается исследованиями трения и износа. Оптимизированы трибологические системы и разработаны решения, которые снижают трение и защищают от износа с помощью технической керамики, инновационных смазочных материалов, систем трибологических слоев и трибологических материалов, адаптированных для технологии производства. Механизмы трения, истирания, приработки и износа исследуются, поскольку они влияют на трибохимический состав элементов машин, таких как подшипники качения и скольжения, режущие и формовочные инструменты или элементы двигателя и редуктора. Используются экспериментальные методы, многомасштабное моделирование и численное моделирование, а также анализ микроструктуры.
Безопасность компонентов и легкая конструкция
Эта работа сосредоточена на оценке безопасности компонента и его пригодности для использования с точки зрения требований безопасности при эксплуатационных нагрузках. Области применения варьируются от подтверждения безопасности компонентов электростанции до подтверждения отказоустойчивости аэрокосмических компонентов, анализа ожидаемого срока службы компонентов электростанций и транспортных средств, подверженных термомеханическим нагрузкам, до анализа аварийных ситуаций компонентов транспортных средств. Основное внимание уделяется эксплуатационным характеристикам современных материалов, а также соединений и гибридных конструкций. Также ведутся разработки моделей материалов на основе механизмов для широкого круга приложений, с помощью которых описывается деформация и поведение компонентов при разрушении при тепловых и механических нагрузках. Анализ сбоев все чаще включает определение влияния производственного процесса на поведение конструкций транспортных средств при отказе.
Оценка материалов, жизненных концепций
Оценивается влияние микроструктур, внутренних напряжений и повреждений на функциональность компонентов и ожидаемый срок службы. Особый интерес вызывает увязка конкретных анализов и экспериментов с передовыми моделями материалов, а также понимание требований, предъявляемых к компонентам. Работа сосредоточена на моделировании циклических термомеханических нагрузок и на выявлении механизмов деградации, участвующих в коррозии, коррозионном растрескивании под напряжением и водородном охрупчивании. В острых случаях повреждения институт может проводить обследования.
Финансы и персонал
Операционный бюджет финансируется за счет внешних доходов и институционального финансирования (основное финансирование). Операционный бюджет на 2019 год составил 21,7 млн евро, из которых 36,6% составили доходы отрасли. Инвестиционный бюджет на 2019 год составил 2,3 миллиона евро.
По состоянию на конец 2019 года в институте работало 233 штатных сотрудника: 122 ученых, 43 технических сотрудника, 68 сотрудников инфраструктуры и 9 учеников. В 2019 году в Fraunhofer IWM, включая 80 научных сотрудников и стажеров, работало 313 сотрудников.
Рекомендации
- "Профиль Фраунгофера IWM". Институт механики материалов им. Фраунгофера IWM. Получено 11 февраля 2018.
- «Годовой отчет Fraunhofer IWM 2018 - только на немецком языке» (PDF). Институт механики материалов им. Фраунгофера IWM. Получено 11 февраля 2018.
- «Годовой отчет Fraunhofer IWM 2017 - только на немецком языке» (PDF). Институт механики материалов им. Фраунгофера IWM. Получено 11 февраля 2018.
- «Годовой отчет Fraunhofer IWM 2016 - только на немецком языке» (PDF). Институт механики материалов им. Фраунгофера IWM. Получено 11 февраля 2018.
Координаты: 48 ° 02′01 ″ с.ш. 7 ° 51′07 ″ в.д. / 48,0335 ° с. Ш. 7,8519 ° в.
внешняя ссылка
- Официальный веб-сайт
- Центр микротрибологии μTC
- Центр устойчивого развития Фрайбург
- Группа материалов и компонентов Фраунгофера
- Кафедра микросистемной инженерии - ИМТЕК
- Математика и физика Университета Альберта Людвига во Фрайбурге
- Институт прикладных материалов Карлсруэра Вычислительное материаловедение IAM-CMS