Wissenschaftliche Laufbahn und Forschungsgebiete

Das Forschungsgebiet von Dr. Christoph Meier liegt in der Modellierung und Simulation Additiver Fertigungsverfahren. Vor allem das Pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen (engl. Laser Powder Bed Fusion, LPBF) von Metallen weist ein einzigartiges Potential auf, welches bisher zu großen Teilen ungenutzt bleibt, da die zugrundeliegenden skalenübergreifenden physikalischen Wirkmechanismen nur unzureichend verstanden sind. Das ERC Starting Grant Projekt ExcelAM zielt auf neuartige computerbasierte Simulationsmodelle ab, welche es ermöglichen sollen, die zugrundliegende Prozessphysik besser zu verstehen und neue Prozessstrategien zu entwickeln, um die Fertigungsraten in LPBF um mindestens eine Größenordnung zu steigern. Dadurch soll LPBF künftig auch in der Massenfertigung anwendbar sein.
Dr. Meier studierte Maschinenwesen an der TUM, wo er später auch seine Promotion absolvierte. Diese beschäftigte sich mit neuartigen Finite-Elemente Ansätzen zur Simulation komplexer mechanischer Systeme basierend auf hochschlanken faser- und stabförmigen Komponenten sowie deren Interaktionen. Von 2016 bis 2018 forschte er als Postdoc an der Mechanosynthesis Group des MIT, wo er neuartige Modellierungs- und Simulationsansätze für Additive Fertigungsverfahren entwickelte. Seit 2018 ist Christoph Meier Dozent, stellvertretender Institutsleiter sowie Leiter der Forschungsgruppe zur Simulation Additiver Fertigungsverfahren am Lehrstuhl für Numerische Mechanik der TUM.

Wichtigste Auszeichungen

• ERC Starting Grant (2023)

• Rudolf Schmidt-Burkhardt Memorial Prize of TUM (2017)

• Dr.-Klaus-Körper Prize for the Best PhD Thesis of 2016 in the Fields of Applied Mathematics and Mechanics (2017)

• GAMM Juniors Fellowship of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (2017)

• Teaching Award of the Bavarian State Government (2012)

Meier, C., Weissbach, R., Weinberg, J., Wall, W. A., and Hart, A. J.: “Critical influences of particle size and adhesion on the powder layer uniformity in metal additive manufacturing”. Journal of Materials Processing Technology. 2019; 266:484-501. 

Abstract

Meier, C., Penny, R. W., Zou, Y., Gibbs, J. S., and Hart, A. J.: “Thermophysical phenomena in metal additive manufacturing by selective laser melting: fundamentals, modeling, simulation, and experimentation”. Annual Review of Heat Transfer. 2017; 20. 

Abstract

Meier, C., Fuchs, S. L., Hart, A. J., and Wall, W. A.: “A novel smoothed particle hydrodynamics formulation for thermo-capillary phase change problems with focus on metal additive manufacturing melt pool modeling”. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2021; 381:113812. 

Abstract

Proell, S. D., Munch, P., Wall, W. A., and Meier, C.: “A highly efficient computational framework for fast scan-resolved simulations of metal additive manufacturing processes on the scale of real parts”. arXiv preprint arXiv:2302.05164. 2023. 

Abstract

Meier, C., Popp, A., and Wall, W. A.: “Geometrically exact finite element formulations for slender beams: Kirchhoff–Love theory versus Simo–Reissner theory”. Archives of Computational Methods in Engineering. 2019; 26:163-243. 

Abstract