Berechnung der vollständigen Dispersionscharakteristik von abstrahlenden Lambwellen mittels Variablentransformation

Kiefer DA, Ponschab M, Rupitsch S (2019)

Publication Language: German

Publication Type: Conference contribution

Publication year: 2019

Publisher: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V.

City/Town: Berlin

Pages Range: 1152 -- 1155

Conference Proceedings Title: Fortschritte der Akustik - DAGA 2019

Event location: Rostock DE

ISBN: 978-3-939296-14-0

Abstract

Entlang einer Platte können sich unterschiedliche geführte mechanische Wellen ausbreiten, darunter sogenannte Lambwellen. Grenzt ein Fluid an die Platte an, so ändern sich im Allgemeinen die Ausbreitungseigenschaften dieser Wellen erheblich. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Energie von der Platte in das Fluid übergeht und dort eine akustische Welle anregt. Für Anwendungen ist häufig die Interaktion zwischen Platte und Fluid maßgeblich. Diese Interaktion kann als abstrahlende Lambwelle modelliert werden und führt zu einem nichtlinearen Eigenwertproblem, welches aus numerischer Sicht schwer zu lösen ist. In diesem Beitrag wird eine Variablentransformation vorgestellt, die das Problem auf ein polynomielles Eigenwertproblem zurückführt. Dies erleichtert das Lösen, da polynomielle Eigenwertprobleme durch Überführen in einen höherdimensionalen Zustandsraum als lineares Eigenwertproblem aufgefasst werden können. Für Letztere existieren hoch effiziente und robuste numerische Lösungsmethoden, die somit nach Anwenden der vorgeschlagenen Transformationen direkt zur Berechnung von abstrahlenden Lambwellen eingesetzt werden können. Im Gegensatz zu konventionellen Nullstellensuchverfahren findet die vorgestellte Methode zuverlässig alle Moden der fluidbelasteten Platte. Wie die resultierenden Dispersionskurven zeigen, können sich die Lösungen erheblich von denen der freien Platte unterscheiden. Die Ergebnisse wurden mit anderen Berechnungen verglichen und zeigen eine sehr gute Übereinstimmung.

Authors with CRIS profile

Daniel Kiefer Lehrstuhl für Autonome Systeme und Mechatronik Michael Ponschab Lehrstuhl für Autonome Systeme und Mechatronik Stefan Rupitsch Lehrstuhl für Autonome Systeme und Mechatronik

How to cite

APA:

Kiefer, D.A., Ponschab, M., & Rupitsch, S. (2019). Berechnung der vollständigen Dispersionscharakteristik von abstrahlenden Lambwellen mittels Variablentransformation. In Fortschritte der Akustik - DAGA 2019 (S. 1152 -- 1155). Rostock, DE: Berlin: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V..

MLA:

Kiefer, Daniel A., Michael Ponschab, and Stefan Rupitsch. "Berechnung der vollständigen Dispersionscharakteristik von abstrahlenden Lambwellen mittels Variablentransformation." Tagungsband DAGA 2019 - 45. Jahrestagung für Akustik, Rostock Berlin: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V., 2019. 1152 -- 1155.

BibTeX: Download