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Aufsatz
Constitutive modeling of nonlinear reversible and irreversible ferromagnetic behaviors and application to multiferroic composites
(2016-03-10)
The coupling of magnetic and mechanical fields due to the constitutive behavior of a material is commonly denoted as magnetostrictive effect. The latter is only observed with large coupling coefficients in ferromagnetic materials, where coupling is caused by the rotation of the domains as a result of magnetic (Joule effect) or mechanical (Villari effect) loads.
However, only a few elements (e.g. Fe, Ni, Co, and Mn) and their compositions exhibit such a behavior. In this article, the constitutive modeling of nonlinear ...
Aufsatz
Mixed-mode crack tip loading and crack deflection in 1D quasicrystals
(2016)
Quasicrystals (QC) are a new class of materials besides crystals and amorphous solids and have aroused much attention of researchers since they were discovered. This paper presents a generalized fracture theory including the J-integral and crack closure integrals, relations between J1, J2 and the stress intensity factors as well as the implementation of the near-tip stress and displacement solutions of 1D QC. Different crack deflection criteria, i.e. the J-integral and maximum circumferential stress criteria, are ...
Aufsatz
An extended constitutive model for nonlinear reversible ferromagnetic behaviour under magnetomechanical multiaxial loading conditions
(2017-02-01)
A constitutive modelling of ferromagnetic materials under combined magnetomechanical multiaxial loading with different boundary conditions and a finite element implementation are presented. The phenomenologically motivated model is capable of predicting magnetisation, strain, and stress and is thus suitable, e.g., for applications in multiferroic composites. The approach covers a reversible nonlinear behaviour as it is observed, e.g., in cobalt ferrite and other soft magnetic alloys. Various examples demonstrate the ...
Aufsatz
Parameter identification of crack-like notches in aluminum plates based on strain gauge data
(2020-12-31)
The identification of crack parameters and stress intensity factors in aluminum plates under tensile loading is in the focus of the presented research. In this regard, data of strain gauges, distributed along the edges of the samples, are interpreted. In the experiments, slit-shaped notches take the role of cracks located in the interior of the specimens. Their positions, inclinations and lengths as well as the magnitudes of external loadings are identified solving the inverse problems of cracked plates and associated ...
Dissertation
Kontinuumsmechanische und bruchmechanische Modelle für Werkstoffverbunde
(kassel university press, 2015)
Diese Arbeit behandelt die Entwicklung effektiver Materialmodelle zur Beschreibung des geschwindigkeitsabhängigen, elastoplastischen Werkstoffverhaltens inklusive Schädigungsmodellierung eines duktil modifizierten Strukturklebstoffs sowie die Bereitstellung einer geeigneten Berechnungsmethode beginnend mit der Identifikation der modellspezifischen Parameter bis hin zur Strukturberechnung mittels der Finiten Elemente Methode.
Dissertation
Numerische Modellierung von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen an wellenbeaufschlagten Strukturen
(kassel university press, 2014)
Die vorliegende Arbeit behandelt die numerische Modellierung von Fluid-Struktur-Wechselwirkung (FSI) an wellenbeaufschlagten Strukturen mittels eines partitionierten Block-Gauß-Seidel-Lösungsverfahrens. Die Berechnung der Teilpartitionen der multiregionalen bzw. multiphysikalischen Berechnungsfelder basiert dabei auf der numerischen Finite-Volumen-Methode (FVM). Das Hauptaugenmerk der Arbeit liegt auf der Entwicklung eines Fluid-Struktur-Wechselwirkungs-Algorithmus zur Untersuchung von dämpfungsbegünstigten Eigenschaften ...
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 ...