Die Simulation von realen thermo-mechanisch gekoppelten Prozessführungen impliziert die Behandlung hochgradig nichtlinearer Anfangsrandwertprobleme. In diesem Rahmen widmet sich der Projektbereich C der problemspezifischen Entwicklung neuartiger, innovativer Verfahren zur gezielten Vorhersage der zugrunde liegenden thermo-mechanisch gekoppelten Vorgänge, die stets einen mehrskaligen Charakter aufweisen. Die vorliegenden Einzelprojekte befassen sich in ihrer Gesamtheit dabei sowohl mit den metallischen (TP C1, TP C2) als auch mit den polymeren (TP C3) Bauteilen. Die TP C1 und C2 befassen sich im Kontext metallischer Werkstoffe einerseits mit der realitätsnahen Prognose der Phasenübergänge und Fließvorgänge im Festkörper und andererseits mit der zeitgenauen Simulation des Abkühlprozesses in Abhängigkeit der umgebenden Fluidströmung und der vorliegenden Strahlungsvorgänge. Unter Verwendung zeitadaptiver Verfahren wird das Strukturverhalten des Festkörpers unter Berücksichtigung des inelastischen Materialverhaltens mittels einer Methode der finiten Elemente im TP C1 berechnet. Das TP C2 befasst sich parallel mit der das Werkstück umgebenden Luftströmung, die bedingt durch die stark variierende Anströmgeschwindigkeit unterschiedliche Mach-Zahl Regime umfasst. Hervorgerufen durch die enorme Oberflächentemperatur des Werkstücks weist die Strömung stets einen kompressiblen Charakter auf. Die Simulation dieser Fluidströmung erfordert somit die Nutzung eines numerischen Verfahrens, dessen Gültigkeit neben transsonischen Strömungsfeldern auch den Bereich kompressibler Strömungen kleiner Mach-Zahlen beinhaltet. Im Bereich der Kunststoffverarbeitung soll im TP C3 den mehrskaligen Eigenschaften einer hochviskosen Kunststoffschmelze bei geringer Geschwindigkeit und gleichzeitigen starken Temperaturgradienten sowie schlechten Wärmeleiteigenschaften durch ein physikalisch motiviertes Mehrgitter-Verfahren Rechnung getragen werden. Ein besonderes Augenmerk wird hierbei auf die mechanische Steuerung der Mikroschaumbildung mittels so genannter atmender Werkzeuge gelegt.