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Dissertation
Materialmodellierung für die simultane Kalt-/Warmumformung auf Basis erweiterter rheologischer Modelle
(kassel university press, 2014)
Dissertation
Experimentelle Modalanalyse und aktive Schwingungsdämpfung eines biegeelastischen Rotors
(kassel university press, 2011)
Die vorliegende Dissertation leistet einen Beitrag zur experimentellen Modalanalyse und aktiven Schwingungsdämpfung biegeelastischer Rotoren. Die experimentelle Modalanalyse ist ein gängiges Verfahren zur Identifikation modaler Parameter in der Maschinen- und Strukturdynamik. Ebenso gilt dies für die aktive Schwingungsdämpfung, wobei hier die Entwicklung zuverlässiger Applikationen noch deutlich im Fluss ist. In beiden Fällen stellen Anwendungen in der Rotordynamik besondere Anforderungen dar. Die Einleitung der ...
Dissertation
Co-Simulation und Solverkopplung
(kassel university press, 2015)
In dieser Dissertation werden zwei Arten von gekoppelter Simulation anhand einfacher Testmodelle untersucht und auf komplexe, multiphysikalische Systeme angewandt. Dazu werden die Gesamtsysteme in monodisziplinäre Subsysteme aufgeteilt. Die Modellierung der Subsysteme erfolgt mithilfe kommerzieller Programme. Für die Simulation werden die in den Programmen integrierten Gleichungslöser eingesetzt. In den komplexen Anwendungen wird in dieser Arbeit immer ein Mehrkörpersystem (MKS) mit einem oder mehreren Modellen aus ...
Dissertation
Zweiskalensimulation von mikroheterogenen Strukturen aus spröden Faserverbundwerkstoffen
(Kassel Univ. Press, 2010)
Die vorliegende Dissertation behandelt die Zweiskalensimulation von mikroheterogenen Faserverbundwerkstoffstrukturen. Die Berechnung von Bauteilen aus inhomogenen Werkstoffen wird als Mehrskalenaufgabe betrachtet. Im Gegensatz zum Stand der Technik, der im Allgemeinen von der Betrachtungsweise des Werkstoff als homogenes Kontinuum ausgeht, berücksichtigt der in dieser Arbeit verfolgte, methodische Ansatz den inhomogenen Materialaufbau aus verschiedenen Werkstoffphasen. Die Auslegung von Faserverbundbauteilen hinsichtlich ...
Aufsatz
Crack Paths at Multiple-crack Systems in Anisotropic Simulation and Experiment
(2014-06-27)
This paper is targeted on numerical methods for accurate crack tip loading analysis and crack path prediction. Those are based on finite element calculations of the boundary value problem. Applying path-independent integrals to curved cracks in order to accurately calculate the J-integral, energy release rate (ERR) or stress intensity factors (SIF) is still not state of the art. Contours which are not confined to the crack tip require special analytical preparation and numerical treatment to supply results which are ...
Aufsatz
Weak and strong bi-material interfaces and their influence on propagating cracks in plane elastic structures
(2017-09-06)
The developing crack paths in heterogeneous structures are the result of the inhomogeneous state of stress. The latter stems from e.g. voids or inclusions in an elastic matrix, which are bonded either by strong or weak interfaces. Besides the stiffness of an inclusion, the kind of interface has a decisive influence on the state of stress and therefore on propagating cracks. It is experimentally proven that cracks tend to grow towards regions with lower stiffness (Tilbrook et al., 2006; Judt et al., 2015), therefore ...
Aufsatz
Numerical Two-Scale Simulations of Damage Evolution at Refractory Materials
(2014-02-25)
Fracture and damage processes on micro- and mesoscale are combined with macroscale simulations applying numerical multiscale approaches. Cracks and grain boundaries are reproduced in cell models that take account of transand intercrystalline crack growth. The global, in general thermomechanical boundary value problem is considered within a continuum mechanics framework. Two approaches are presented combining the scales. Simple processes on the smaller level are described in analytical models including the damage ...
Aufsatz
Sensor Concept Based on Piezoelectric PVDF Films for the Structural Health Monitoring of Fatigue Crack Growth
(2011)
A new sensor concept for monitoring fatigue crack growth in technical structures is presented. It allows the in-situ determination of the position of the crack tip as well as the fracture mechanical quantities. The required data are obtained from a piezoelectric polymer film, which is attached to the surface of the monitored structure. The stress intensity factors and the crack tip position are calculated from electrical potentials obtained from a sensor array by solving the non-linear inverse problem.
Aufsatz
Crack path predictions and experiments in plane structures considering anisotropic properties and material interfaces
(2015-09-28)
In many engineering applications special requirements are directed to a material's fracture behavior and the prediction of crack paths. Especially if the material exhibits anisotropic elastic properties or fracture toughnesses, e.g. in textured or composite materials, the simulation of crack paths is challenging. Here, the
application of path independent interaction integrals (I-integrals), J-, L- and M-integrals is beneficial for an accurate crack tip loading analysis.
Numerical tools for the calculation of loading ...