Institution
Technische Universität Dresden, Fakultät Maschinenwesen
Forschungsthema
Ermüdungsverhalten in Werkstoffen
Forschung im Detail
Martha Kalina widmet sich einem oft unterschätzten, aber sicherheitsrelevanten Phänomen: dem Ermüdungsbruch. Durch zyklische Belastungen entstehen in nahezu allen technischen Bauteilen mit der Zeit mikroskopische Risse, die sich ausbreiten und irgendwann zum Versagen führen. Die genaue Vorhersage dieses Risswachstums stellt eine große Herausforderung dar – zu komplex, zu langwierig, zu rechenintensiv.
Kalina hat eine neue Methode entwickelt, um diese Prozesse mikroskopisch präzise und zugleich numerisch effizient zu simulieren: ein elastisch-plastisches Phasenfeldmodell. Es ermöglicht erstmals die realitätsnahe Abbildung von Rissfortschritten unter Berücksichtigung elastisch-plastischer Vorgänge in akzeptabler Rechenzeit. Damit kann die Lebensdauer von Bauteilen wie Flugzeugrümpfen, Turbinenschaufeln oder Brückenträgern deutlich besser prognostiziert werden als bisher möglich.
Besonders beeindruckend ist Kalinas interdisziplinärer Ansatz, der Physik, Materialwissenschaft, Maschinenbau und numerische Mathematik verbindet. Ihre Forschung liefert einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger, langlebiger Materialien – mit direkten Auswirkungen auf Sicherheit, Ressourcenverbrauch und Instandhaltungskosten.
Kurzbiografie
Martha Kalina (31), lebt in Dresden und forscht am Institut für Festkörpermechanik der TU Dresden. Nach einem Diplomstudium im Bauingenieurwesen mit Schwerpunkt auf Materialsimulation promovierte sie 2024 mit summa cum laude zum Thema Ermüdungsbruch. Ein Forschungsaufenthalt führte sie u. a. an die Columbia University in New York. Sie engagiert sich stark in der Fachcommunity und wurde mehrfach für ihre wissenschaftlichen Leistungen ausgezeichnet, etwa mit dem Hanns-Voith-Preis und der Nominierung als GAMM Junior.
