Please use this persistent identifier to cite or link to this item: doi:10.24405/580
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorLammering, Rolfde_DE
dc.contributor.authorMesecke-Rischmann, Simone-
dc.date.accessioned2017-10-24T14:17:47Z-
dc.date.available2017-10-24T14:17:47Z-
dc.date.issued2004-
dc.identifier.otherhttp://edoc.sub.uni-hamburg.de/hsu/volltexte/2004/357/-
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.24405/580-
dc.description.abstractDie Arbeit stellt neue Möglichkeiten der Modellierung von dünnwandigen flachen Verbundschalen mit einem Sandwich-Aufbau vor, bei denen auf der Oberfläche einer passiven Mittelschicht dünne piezoelektrische Sensoren und Aktoren appliziert werden. Für die Berechnung dieser geschichteten aktiven Strukturen werden zuverlässige und robuste finite Schalenelemente entwickelt, die auch bei verzerrten Netzgeometrien keine Versteifungseffekte aufweisen und frei von Nullenergiemoden sind. Ein besonderes Augenmerk gilt des Weiteren einer physikalisch präzisen Modellbildung, zum Einen hinsichtlich des elektrischen Potenzials, zum Anderen hinsichtlich des piezoelektrischen Werkstoffverhaltens, insbesondere der auch im Kleinsignalbereich auftretenden Nichtlinearitäten. Verschiedene Varianten zur Modellverbesserung werden bei der Entwicklung von piezoelektrischen Sandwichelementen berücksichtigt und hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Strukturanalyse untersucht. Im Einzelnen wird behandelt: Für Aktoren und Sensoren, die auf die passive Struktur appliziert werden, ist eine diskrete Approximation des elektrischen Potenzials in der Schalenebene durch einen konstanten Ansatz ausreichend. Die Unterschiede zu einer kontinuierlichen Beschreibung bei bilinearen Ansätzen werden aufgezeigt. Im Gegensatz zur hauptsächlich verwendeten linearen Approximation für das elektrische Potenzial in der Dickenrichtung liefern analytische Untersuchungen einen quadratischen Verlauf. Dies wird bei der Entwicklung eines Schalenelementes berücksichtigt. Für eine weitergehendere Betrachtung der Auswirkungen der vollständigen elektromechanischen Kopplung wird eine erweiterte Variationsformulierung entwickelt. Durch die Einarbeitung der Beziehung zwischen dem elektrischen Potenzial und dem elektrischen Feld als Nebenbedingung ist diese nur noch in schwacher Form zu erfüllen, so dass bei Verwendung dieses Elementes alle Beiträge zur inneren Arbeit berücksichtigt werden, die aus der elektromechanischen Kopplung resultieren. Das sich hieraus ergebende Schalenelement mit erweiterten Ansätzen wird mit denen verglichen, die einen linearen und einen quadratischen Ansatz für das elektrische Potenzial verwenden. Hierdurch wird eine Abschätzung der für die Genauigkeit des mathematischen Modells notwendigen Approximation des elektrischen Potenzials möglich. Die schon im Kleinsignalbereich bei experimentellen Untersuchungen festgestellten nichtlinearen Effekte werden unter Verwendung einer konsistenten Linearisierung in eine Elementformulierung integriert. Schließlich werden die Unterschiede zwischen der linearen und nichtlinearen Modellierung desWerkstoffverhaltens anhand numerischer Beispiele untersucht.de_DE
dc.description.sponsorshipMechanikde_DE
dc.formatapplication/pdf-
dc.language.isogerde_DE
dc.publisherUniversitätsbibliothek der HSU / UniBwHde_DE
dc.relation.ispartofBericht aus dem Institut für Mechanikde_DE
dc.subjectANS-Methodede_DE
dc.subjectAdaptive Strukturde_DE
dc.subjectElektromechanische Kopplungde_DE
dc.subject.ddc620 Ingenieurwissenschaftende_DE
dc.titleModellierung von flachen piezoelektrischen Schalen mit zuverlässigen finiten Elementende_DE
dc.typeThesisde_DE
dcterms.dateAccepted2004-08-24-
dc.contributor.refereeGabbert, U.de_DE
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:705-opus-3573-
dc.contributor.grantorHSU Hamburgde_DE
dc.type.thesisPhD Thesisde_DE
local.submission.typefull-textde_DE
local.date.available2004-10-29-
hsu.dnb.deeplinkhttps://d-nb.info/1002138809/-
item.grantfulltextopen-
item.languageiso639-1de-
item.fulltextWith Fulltext-
item.fulltext_sWith Fulltext-
item.openairetypeThesis-
Appears in Collections:2 - Theses
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