Im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschungsvorhabens ist ein multiphysikalisches numerisches Modell zur Ermittlung des Einflusses der Metallverdampfung auf das Schmelzbad beim Laserstrahlschweißen zu entwickeln und zu optimieren. Das Modell soll das gekoppelte Problem aus Wärmetransport und Fluiddynamik im Schmelzbad sowie im Speziellen der Verdampfung des Metalls im Keyhole auf Basis temperaturabhängiger Materialparameter lösen. Die Effekte der Metallverdampfung sollen hinsichtlich ihrer thermischen und mechanischen Auswirkungen auf die Schmelze untersucht werden. Ziel des Vorhabens ist die Klärung des Einflusses der Verdampfungsphänomene im Keyhole und die Erlangung von fundamentalem physikalischem Verständnis der dabei ablaufenden Wechselwirkungen, Mechanismen und Abhängigkeiten zur Optimierung der Schweißnähte. Auswertung der Fachliteratur und Analyse bestehender Modelle Planung und Durchführung der Simulationsarbeiten in einer geeigneten Simulationsumgebung (z. B. Ansys Fluent, Codes zur Implementierung der Lattice-Boltzmann-Methode) Auswertung und Analyse von Simulationsergebnissen Versuchsplanung und -durchführung von Experimenten an Lasersystemen mit bis zu 60 kW Leistung Identifizierung von gekoppelten Mechanismen der Wirkung der Verdampfung auf die transiente Strömung des flüssigen Metalls im Schmelzbad Dokumentation und Publikation der Ergebnisse in internationalen Fachzeitschriften und auf Konferenzen Beantragung und Akquise von weiterführenden Forschungsprojekten Betreuung von studentischen Hilfskräften und Abschlussarbeiten Die Möglichkeit zur Promotion ist gegeben.