Please use this persistent identifier to cite or link to this item: doi:10.24405/548
Title: Elastische Wellen in faserverstärkten Kunststoffplatten - Modellierung und Berechnung mit spektralen finiten Elementen im Zeitbereich -
Other Titles: Elastic waves in fibre-reinforced plastic plates - modelling and computation using spectral finite elements in the domain of time -
Authors: Hennings, Bianca 
Language: de
Subject (DDC): Ingenieurwissenschaften
Subject: Lamb Welle
Isotrop
Anisotrop
Finite-Elemente-Methode
Kontinuierliche Modenkonvertierung
Structural Health Monitoring
Lamb Wave
Issue Date: 2014
Publisher: Universitätsbibliothek der HSU/UniBwH
Document Type: Thesis
Publisher Place: Hamburg
Abstract: 
Ausgangspunkt der Arbeit ist die 2D-Simulation der Ausbreitung von elastischen Wellen in hochfrequent angeregten, dünnwandigen CFK-Strukturen. Anhand des Scheibenmodells im ebenen Verzerrungszustand wird das Konvertierungsverhalten der Lambwellen sowohl in intakten ein- und mehrschichtigen CFK-Strukturen als auch in durch Delaminationen oder Matrixrisse geschädigten Laminaten numerisch untersucht. Die analytische Herleitung der Dispersionsbeziehungen wird dafür ausführlich beschrieben. Die numerische Formulierung der Problemstellung erfolgt über die Methode der spektralen finiten Elemente. Im Vergleich zur konventionellen Finite-Elemente-Methode werden Ansatzfunktionen höherer Ordnung verwendet, welche durch Stützstellen in den Gauß-Lobatto-Legendre-Punkten zu einer diagonalisierten Massenmatrix führen und in Kombination mit einem expliziten Zeitintegrationsverfahren die Lösung des Gleichungssystems stark vereinfachen. Angeregt durch experimentelle Beobachtungen von unerwarteten, permanent auftretenden Konvertierungserscheinungen in ungeschädigten CFK-Strukturen wird aufbauend auf die numerischen Untersuchungen eine erweiterte Modellbildung entwickelt und verifiziert, mit der sich der Effekt der "kontinuierlichen Modenkonvertierung" in unidirektionalen Schichten hervorragend reproduzieren lässt. Darüber hinaus werden die Ursachen der "kontinuierlichen Modenkonvertierung" benannt.
Organization Units (connected with the publication): Mechanik 
DOI: https://doi.org/10.24405/548
URL: http://edoc.sub.uni-hamburg.de/hsu/volltexte/2015/3095/
Advisor: Lammering, Rolf  
Grantor: HSU Hamburg
Type of thesis: Doctoral Thesis
Exam date: 2014-12-12
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