Um ihre übergeordneten Ziele zu erreichen, ist die Forschungsgruppe in sieben wissenschaftliche Teilprojekte gegliedert, die eng miteinander zusammenarbeiten. Die Teilprojekte sind entsprechend der simulativ betrachteten Skalen gegliedert und untersuchen den Laserstrahlschweißprozess parallel auf allen Betrachtungsebenen – von der Makroskala bis zur Mikroskala, von der Mechanik über die Fluiddynamik bis zur Mikrostrukturentwicklung.
Auf Bauteilebene, beziehungsweise Makroskala erfolgt in Teilprojekt 1 (TP1) eine thermomechanische Betrachtung des Laserstrahlschweißens. In Teilprojekt 2 (TP2) und Teilprojekt 3 (TP3) wird eine thermo-fluiddynamische und massiv parallele Simulation des Schweißprozesses auf Mesoskala erarbeitet. Teilprojekt 4 (TP4) und Teilprojekt 5 (TP5) entwickeln eine mehrskalige thermoplastische Simulation der Erstarrungszone. Die Erstarrung in der Schweißnaht wird in Teilprojekt 6 (TP6) mithilfe einer Mikrostruktursimulation betrachtet. Die Simulationen werden dabei durch experimentelle Arbeiten ergänzt, die in TP1 und TP2 durchgeführt werden. Um die dabei entstehenden großen Mengen an Daten und Software nachhaltig managen und austauschen zu können, ist mit Teilprojekt 7 (TP7) ein Projekt konzipiert worden, in dem das Daten- und Softwaremanagement umgesetzt wird.
Durch die übergeordnete Zielsetzung der Forschungsgruppe ergibt sich eine stark aufeinander bezogene Struktur der Teilprojekte. Zum einen arbeiten TP2 und TP3 sowie TP4 und TP5 in Form von Tandemprojekten gemeinsam an jeweils einem hochperformanten Simulationsframework. Zum anderen arbeiten TP1 und TP2 im Rahmen der geplanten Experimente vor allem im Bereich der Temperaturmessungen eng zusammen. Die Simulationen der Makro-Thermomechanik, der Thermo-Fluiddynamik, der Meso-Mechanik und der Mikrostrukturentwicklung tauschen jeweils verschiedene, in den jeweiligen Simulationen berechnete oder benötigte Größen aus. Über die Tandemprojekte hinausgehend arbeiten die Teilprojekte gemeinsam an den teilprojektübergeordneten wissenschaftlichen Fragestellungen oder liefern Infrastruktur und Spezifikationen zu.