Aravindh Rajan erhält den Henry Granjon Preis des IIW 2024

Jeden Tag nutzen wir Gegenstände, die aus verschiedenen Materialien gefertigt sind – vom Stift bis zum Auto. Es liegt in der Natur dieser Materialien, dass sie irgendwann ermüden und schließlich versagen. Um vorherzusagen nach wie vielen Nutzungszyklen dies geschieht, werden viele Experimente durchgeführt. Diese Vorhersage ist wichtig, um Gegenmaßnahmen zu planen. Weiß man zum Beispiel, dass ein bestimmtes Material nach ca. 1 Millionen Nutzungszyklen ermüdet, kann man dem vorab entgegenwirken und einen Austausch planen.

Diese Experimente zum Ermüdungsverhalten der verschiedensten Materialien nehmen jedoch viel Zeit in Anspruch, sodass zunehmend auch computergestützte Verfahren genutzt werden, die mittels einer Simulation das Ermüdungsverhalten vorhersagen können. Bei jedem Gebrauch eines Gegenstandes entstehen Veränderungen in der Mikrostruktur des Materials, die für das Auge unsichtbar sind, aber einen großen Einfluss auf das Ermüdungsverhalten eines Werkstoffs haben. Diese mikrostrukturellen Veränderungen führen zu Mikrorissen, die wiederum zur Bildung von Makrorissen und schließlich zum Bruch führen. Am Computer können die Veränderungen in der Mikrostruktur eines Werkstoffs unter Belastung simuliert werden. Durch diese Simulationen kann man mit Hilfe des computergestützten Modellierungsprogramms das Auftreten und die Ausbreitung von Mikrorissen vorhersagen und feststellen, wann das Material voraussichtlich ermüden wird.

In seiner Dissertation simulierte Dr.-Ing. Aravindh Rajan die Ermüdung von hybriden Schweißverbindungen aus AlSi10Mg, die mit Hilfe der additiven Fertigung hergestellt wurden. Verglichen wurden die simulierten Ergebnisse mit experimentellen Ergebnissen und erzielten eine sehr gute Übereinstimmung. Damit steht fest: Mit dieser Methode lässt sich das mechanische Verhalten von Hybridschweißverbindungen vorhersagen. Nützlich können diese Erkenntnisse zum Beispiel in der Luftfahrtindustrie sein.

„Es war ein Gemeinschaftsprojekt,“ sagt Dr. Aravindh Rajan über seine Promotion. „Ich bin froh, dass mich so viele Leute bei dem Projekt unterstützt haben.“ Die Promotion wurde in einem kooperativen Promotionsverfahren zwischen der Westfälischen Hochschule (WH) und dem Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation (ICAMS) an der Ruhr-Universität Bochum sowie der Universität Kassel durchgeführt. Im Promotionszeitraum arbeitete Aravindh Rajan als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der WH in der Lehr- und Forschungsgruppe Werkstofftechnik und Fügetechnik unter der Leitung von Frau Prof. Dr.-Ing. Ghazal Moeini.

Prof. Moeini, die Zweitprüferin seiner Dissertation ist, ermutigte Aravindh Rajan auch dazu ein Paper, das auf seiner Dissertation basiert, für den Henry-Granjon-Preis einzureichen. Der Award würdigt herausragende wissenschaftliche Originalarbeiten von jungen Fachleuten oder Studierenden mit dem Ziel, das Interesse junger Menschen am Schweißen und verwandten Verfahren zu wecken. „Wir haben uns erst im letzten Moment dazu entschieden ein Paper für den Preis einzureichen. Prof. Moeini hat mich dazu ermutigt und die zusätzliche Arbeit hat sich dann ja auch ausgezahlt!“, so Rajan. Für das wissenschaftliche Paper, wurde Aravindh Rajan in der Kategorie „Konstruktion und strukturelle Integrität“ ausgezeichnet. Der Henry-Granjon-Preis wird vom Französischen Institut für Schweißtechnik gesponsert und wurde im Sommer letzten Jahres im Rahmen der 77. IIW Annual Assembly & International Conference auf Rhodos vergeben.