Berechnung der Auswirkung mechanischer Spannungen auf die Ausbreitung von Lamb-Wellen
Ponschab M, Kiefer DA, Rupitsch S (2019)
Publication Language: German
Publication Type: Conference contribution, Conference Contribution
Publication year: 2019
Publisher: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V
City/Town: Berlin
Pages Range: 1156-1159
Conference Proceedings Title: Fortschritte der Akustik - DAGA 2019
Event location: Rostock
ISBN: 978-3-939296-14-0
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.
Authors with CRIS profile
Michael Ponschab
Lehrstuhl für Autonome Systeme und Mechatronik
Daniel Kiefer
Lehrstuhl für Autonome Systeme und Mechatronik
Stefan Rupitsch
Lehrstuhl für Autonome Systeme und Mechatronik
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 (S. 1156-1159). Rostock, DE: Berlin: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V.
MLA:
Ponschab, Michael, Daniel A. Kiefer, und 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.
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