Um die vielfältigen mehrskaligen physikalischen Prozesse in thermo-mechanisch beanspruchten Bauteilen modellieren und damit Prozessführungen mit sehr komplexen thermo-mechanischen Randbedingungen optimieren zu können, müssen physikalisch wirklichkeitsnahe Modelle entwickelt werden. Die Zielsetzung des Projektbereiches B liegt daher in der Entwicklung von Konstitutivgleichungen für beliebige Deformationen zur zielgerichteten Beschreibung gewünschter gradierter Werkstoffeigenschaften sowohl im festen Zustand, als auch im hochviskosen Zustand.  Grundlage der Modellbildung sind experimentelle Daten unter verschiedenen Spannungs- und Temperaturzuständen, so dass mit den Methoden der Parameteridentifikation eine Anpassung der Werkstoffkonstanten erfolgen kann. Zur Validierung der Materialmodelle werden weitere Versuche an bauteilähnlichen Materialproben mit komplexen thermo-mechanischen Randbedingungen durchgeführt.

Das TP B1 beschäftigt sich mit der Materialmodellierung und der Parameteridentifikation von einphasigen und mehrphasigen Kunststoffschmelzen als Grundlage für numerische Simulationen mittels Finite-Volumen- bzw. Finite-Elemente-Verfahren. In TP B2 wird der Effekt des Hybridumformprozesses auf die Lebensdauer des Werkzeuges im Thermoschockversuch experimentell untersucht und simuliert, und es werden Phasenumwandlungen im Werkstück simuliert. In TP B3 werden in systematisch angelegten Versuchen die Größe und die Art des Spannungszustandes auf die Kinetik des Umwandlungsverhaltens untersucht. Im TP B4 soll der Einfluss der Prozessführung bei thermo-mechanisch gekoppelten Herstellungsprozessen auf die Entwicklung der Mikrostruktur und des Eigenspannungszustandes im Bauteil modelliert werden. In TP B5 werden materialtheoretische Grundlagen für die konstitutive Modellierung der thermischen Entfestigung und der verformungsinduzierten Verfestigung von metallischen Konstruktionswerkstoffen weiterentwickelt.