Werkstoffmechanische Untersuchungen im Hinblick auf die strukturelle Sicherheit von Luft- und Raumfahrzeugen, sowie die Zusammenhänge zwischen den Gebrauchseigenschaften von Leichtbauwerkstoffen und deren Mikrostruktur sind die wesentlichen Arbeitsgebiete der Abteilung Metallische Strukturen und hybride Werkstoffsysteme.
Die werkstoffmechanischen Arbeiten der Abteilung konzentrieren sich auf das Rissausbreitungs- und Bruchverhalten von metallischen Werkstoffen und Strukturen. Daneben wird Reibrührschweißen im Hinblick auf Leichtmetalle und aus Leichtmetallen hergestellte Strukturen optimiert. Der Zusammenhang zwischen den Schweißparametern, der Schweißnahtmikrostruktur sowie den Festigkeits- und Korrosionseigenschaften wird untersucht. Auch werden Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von reibrührgeschweißten Verbindungen entwickelt.
Unter hybriden Werkstoffsystemen, einem weiteren Aufgabenfeld der Abteilung Metallische Strukturen und hybride Werkstoffsysteme, wird eine intelligente Kombination verschiedener Werkstoffe unter optimaler Nutzung der Vorteile der Einzelwerkstoffe verstanden. Die im Institut für Werkstoff-Forschung untersuchten hybriden Werkstoffsysteme sind Metallmatrix-Verbundwerkstoffe und Faser-Kunststoff-Laminate. Daneben werden im Bereich der Intermetallics Titanaluminide für Triebwerksanwendungen charakterisiert. Aufbauend auf dem Verständnis des Zusammenhangs zwischen Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften wird an der Optimierung von Titanaluminiden gearbeitet.