Berechnung der Auswirkung mechanischer Spannungen auf die Ausbreitung von Lamb-Wellen

Conference contribution
(Conference Contribution)


Publication Details

Author(s): Ponschab M, Kiefer DA, Rupitsch S
Publisher: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V
Publishing place: Berlin
Publication year: 2019
Conference Proceedings Title: Fortschritte der Akustik - DAGA 2019
Pages range: 1156-1159
ISBN: 978-3-939296-14-0
Language: German


Abstract

Mechanische Spannungen in einem Festkörper beeinflussen die Ausbreitung
elastischer Wellen. Dieser nichtlineare Effekt wird als
Akustoelastizität bezeichnet und wurde für Volumenwellen ausführlich
behandelt. Seit einigen Jahren wird auch die Auswirkung auf die
Ausbreitung geführter Wellen in üblicherweise eine Methode zur
Nullstellensuche oder eine Finite-Elemente-Methode eingesetzt. Ein
alternativer numerischer Ansatz zur Berechnung der Dispersion von
Lamb-Wellen basiert auf der spektralen Kollokationsmethode. Dieses
Verfahren konvergiert schneller als die anderen Methoden und ist
unkompliziert zu implementieren. In diesem Beitrag werden geführte
Wellen in einer mechanisch vorgespannten Platte modelliert und mittels
spektraler Kollokationsmethode berechnet. Die resultierenden Änderungen
der Phasen- und Gruppengeschwindigkeit stimmen sehr gut mit
Literaturergebnissen überein und werden erörtert. Spannungsgradienten
über die Plattendicke, wie sie beispielsweise durch Biegemomente
hervorgerufen werden, bereiten bei der Modellierung Schwierigkeiten.
Solche Spannungsgradienten wurden bisher durch Schichten mit homogener
Spannung angenähert, wodurch Gradiententerme in den zugrunde liegenden
Gleichungen vernachlässigt wurden. Wie der Einfluss von Biegemomenten
auf die Wellenausbreitung einer Platte ohne diese Vereinfachung mit
Hilfe der spektralen Kollokation berechnet werden kann, wird ebenfalls
in diesem Beitrag vorgestellt.


FAU Authors / FAU Editors

Kiefer, Daniel A.
Lehrstuhl für Sensorik
Ponschab, Michael
Lehrstuhl für Sensorik
Rupitsch, Stefan PD Dr.
Lehrstuhl für Sensorik


How to cite

APA:
Ponschab, M., Kiefer, D.A., & Rupitsch, S. (2019). Berechnung der Auswirkung mechanischer Spannungen auf die Ausbreitung von Lamb-Wellen. In Fortschritte der Akustik - DAGA 2019 (pp. 1156-1159). Rostock, DE: Berlin: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V.

MLA:
Ponschab, Michael, Daniel A. Kiefer, and Stefan Rupitsch. "Berechnung der Auswirkung mechanischer Spannungen auf die Ausbreitung von Lamb-Wellen." Tagungsband DAGA 2019 - 45. Jahrestagung für Akustik, Rostock Berlin: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V, 2019. 1156-1159.

BibTeX: 

Last updated on 2019-17-06 at 11:08