Integration von Piezokeramikaktoren in Faserverbundstrukturen: Fertigung - Festigkeit - Modellierung
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German English |
Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2006
|
Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
Schriftenreihe: | Fortschrittberichte VDI
Reihe 18, Mechanik, Bruchmechanik ; 305 |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | Zsfassung in engl. Sprache |
Beschreibung: | XV, 157 S. Ill., graph. Darst. |
ISBN: | 3183305186 9783183305186 |
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adam_text | FORTSCHRITT-BERICHTE VDI REIHE 18 MECHANIK/ BRUCHMECHANIK DIPL.-ING.
JOHANNES KLAUS DUERR, MEERSBURG NR. 305 INTEGRATION VON
PIEZOKERAMIKAKTOREN IN FASERVERBUND- STRUKTUREN FERTIGUNG - FESTIGKEIT -
MODELLIERUNG VDI VERLAG INHALTSVERZEICHNIS NOMENKLATUR VFFL KURZFASSUNG
XTV ABSTRACT XV 1 EINLEITUNG 1 1.1 SCHWINGUNGSDAEMPFUNG UND FORMKONTROLLE
IN LEICHTBAUSTRUKTUREN 1 1.2 ADAPTIVE STRUKTUREN UND MATERIALIEN 2 1.3
EINSATZ STRUKTURINTEGRIERTER PIEZOELEKTRIKA 4 1.3.1 SCHWINGUNGSDAEMPFUNG
4 1.3.2 FORMKONTROLLE 6 1.3.3 HEALTH MONITORING 7 1.4 INTEGRATION VON
PIEZOKERAMIKAKTOREN IN FASERVERBUNDSTRUKTUREN - STAND DER TECHNIK 7 1.5
ZIELSETZUNG DER ARBEIT 11 1.6 GLIEDERUNG 12 2 GRUNDLAGEN
.......*...............**.**..***..**.*********.************..**.***...*******.**
........... 14 2.1 PIEZOELEKTRISCHE WERKSTOFFE 14 2.1.1 WERKSTOFILICHE
GRUNDLAGEN DER PIEZOELEKTRIKA 14 2.1.2 PIEZOELEKTRISCHE KOPPLUNG 15 2.2
MODELLIERUNG VON LAMINATEN MIT PIEZOSCHICHTEN 17 2.2.1 MECHANIK VON
SCHICHTWERKSTOFFEN 17 2.2.2 FASERVERBUNDSTRUKTUR MIT INTEGRIERTEN
PIEZOELEKTRISCHEN SCHICHTEN 18 2.3 BRUCHMECHANIK VON
FASERVERBUNDWERKSTOFFEN 19 2.3.1 FESTIGKEITSKRITERIEN FUER
FASERVERBUNDWERKSTOFFE 19 2.3.2 ENERGIEFREISETZUNGSRATE G 20 2.3.3
BESTIMMUNG DES RISSWACHSTUMS ANHAND VON G 22 3 INTEGRATION VON
PIEZOAKTOREN IN FASERVERBANDLAMINATE 23 3.1 STRUKTURINTEGRIERTE AKTORIK
/ SENSORIK 23 3.1.1 MOTIVATION FUER EINE STRUKTURINTEGRATION 23 3.1.2
AUSWAHL, MODIFIKATION UND QUALIFIZIERUNG DES PIEZOKERAMIKAKTORS 23 3.2
GRENZFLAECHE ZWISCHEN AKTOR UND STRUKTUR . . 26 3.2.1 STEIGERUNG DER
BENETZBARKEIT VON KUNSTSTOFFEN 26 3.2.2 VERFAHREN ZUR VERBESSERUNG DER
ADHAESION 26 VI INHALTSVERZEICHNIS 3.3 INTEGRATION VON AKTOREN IN EINEN
FASERVERBUNDWERKSTOFF. 28 3.3.1 FERTIGUNGSVERFAHREN FUER
FASERVERBUNDWERKSTOFFE 28 3.3.2 MODIFIKATION DES AUTOKLAWERFAHRENS 30
3.3.3 VERIFIKATION DES FERTIGUNGSVERFAHRENS - PROBENKOERPERFERTIGUNG 31
3.3.4 ERSTELLUNG EINES GEOMETRIEDATENSATZES 34 4 BERECHNUNG DES
AKTORISCHEN ARBEITSVERMOEGENS . 37 4.1 ANALYTISCHE BETRACHTUNG VON
BALKENSTRUKTUREN 37 4.1.1 BESCHREIBUNG DER DEHNUNGSEINKOPPLUNG 37 4.1.2
EFFEKTIVITAET DER DEHNUNGSEINKOPPLUNG 41 4.1.3 ANALYTISCHER VERGLEICH
APPLIZIERT - INTEGRIERT: SYMMETRISCHER FALL 45 4.2 DUENNE LAMINATE MIT
INTEGRIERTEN AKTOREN 47 4.2.1 ANALYTISCHE BESCHREIBUNG UND KOPPELEFFEKTE
47 4.2.2 QUERDEHNUNGSBEHINDERUNG 48 4.2.3 ANALYTISCHE BETRACHTUNG DER
ISOTROPEN PLATTE 51 4.3 MODELLIERUNG ADAPTIVER FASERVERBUNDE IN FEM 53
4.3.1 VERFAHREN ZUR MODELLIERUNG DER AKTOR - STRUKTUR INTERAKTION , 53
4.3.2 NUMERISCHER VERGLEICH APPLIZIERT - INTEGRIERT: ASYMMETRISCHER FALL
55 4.3.3 NUMERISCHE VERIFIKATION DER QUERDEHNUNGSBEHINDERUNG 57 4.3.4
DETAILASPEKTE BEI DER MODELLIERUNG PIEZOAKTIVER STRUKTUREN 58 4.3.5
PARAMETERSTUDIE ZUM LAGENAUFBAU 60 5 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUR
FESTIGKEIT ...........................................................
66 5.1 FESTIGKEITSRELEVANTE EINFLUSSGROESSEN 66 5.1.1 GEOMETRISCHE
PARAMETER 66 5.1.2 FERTIGUNGSBEDINGTE PARAMETER 67 5.1.3
THERMOMECHANISCHES VERHALTEN DER VERBUNDMATRIX 68 5.2 EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN ZUR ZUGFESTIGKEIT 74 5.2.1 DEFINITION UND
CHARAKTERISIERUNG DER PROBEKOERPER 74 5.2.2 VERSUCHSAUFBAU
UND-DURCHFUHRUNG 76 5.2.3 ERGEBNISSE DER ZUGPRUEFUNGEN 77 6 BERECHNUNG
DER BAUTEILFESTIGKEIT 84 6.1 VERSAGENSMODELLE FUER ADAPTIVE FASERVERBUNDE
84 6.1.1 SPANNUNGSBASIERTE VERSAGENSMODELLE VS. BRUCHMECHANIK 84 6.1.2
BESONDERE ASPEKTE DER ENERGIEFREISETZUNGSRATEN 84 6.2 EXPERIMENTELLE
BESTIMMUNG DER ENERGIEFREISETZUNGSRATEN 86 6.2.1 PROBEKOERPER UND
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 86 6.2.2 BESTIMMUNG DER ENERGIEFREISETZUNGSRATEN
GIC 88 6.2.3 BESTIMMUNG DER ENERGIEFREISETZUNGSRATEN GNC 91
INHALTSVERZEICHNIS VII 6.3 VALIDIERUNG DES BERECHNUNGSVERFAHRENS 93
6.3.1 GENERELLE ASPEKTE DES VORGEHENS 93 6.3.2 BERECHNUNG VON G MIT
ELEMENTEN ERSTER UND ZWEITER ORDNUNG 95 6.3.3 BERECHNUNG DES
RISSFORTSCHRITTS IN MODE 1 97 6.3.4 BERECHNUNG VON RISSINITIIERUNGSLAST
UND ANFANGSRISSLAENGE 99 6.4 BERECHNUNG DER FESTIGKEIT ADAPTIVER
FASERVERBUNDE 101 6.4.1 FEM MODELL UND RANDBEDINGUNGEN 101 6.4.2
DEHNUNGSANALYSE DER HARZTASCHEN 103 6.4.3 EINFLUSS VON MODELLPARAMETEM
AUF DIE ZUGFESTIGKEIT 104 6.4.4 EINFLUSS VON PRUEFKRAFT UND
AKTORANSTEUERUNG 110 6.4.5 BEWERTUNG DER NUMERISCHEN ERGEBNISSE UND
KORRELATION ZUM VERSUCH... 112 7 ZERSTOERUNGSFREIE PRUEFVERFAHREN FUER
PIEZOAKTIVE FASERVERBUNDBAUTEILE 115 7.1 IDENTIFIKATION DER
VERSAGENSFORMEN VON QUICKPACKS 115 7.2 UNTERSUCHUNG DER ANWENDBARKEIT
ZERSTOERUNGSFREIER PRUEFVERFAHREN 118 7.2.1 KAPAZITAETS- UND
WIDERSTANDSMESSUNG 118 7.2.2 DIELEKTRISCHE SPEKTROSKOPIE 119 7.2.3
ELECTRONIC SPECKLE-PATTEM INTERFEROMETRIE 121 7.2.4
SCANNING-LASER-VIBROMETRIE 122 7.2.5 THERMOGRAPHIE 124 7.2.6
ULTRASCHALLUNTERSUCHUNG : 128 7.2.7 ROENTGENUNTERSUCHUNG 129 7.2.8
WEITERE ZERSTOERUNGSFREIE PRUEFVERFAHREN 130 7.2.9 VERGLEICH DER VERFAHREN
131 8 ZUSAMMENFASSUNG UND BEWERTUNG................ 132 ANHANG 135
LITERATURVERZEICHNIS 144
|
adam_txt |
FORTSCHRITT-BERICHTE VDI REIHE 18 MECHANIK/ BRUCHMECHANIK DIPL.-ING.
JOHANNES KLAUS DUERR, MEERSBURG NR. 305 INTEGRATION VON
PIEZOKERAMIKAKTOREN IN FASERVERBUND- STRUKTUREN FERTIGUNG - FESTIGKEIT -
MODELLIERUNG VDI VERLAG INHALTSVERZEICHNIS NOMENKLATUR VFFL KURZFASSUNG
XTV ABSTRACT XV 1 EINLEITUNG 1 1.1 SCHWINGUNGSDAEMPFUNG UND FORMKONTROLLE
IN LEICHTBAUSTRUKTUREN 1 1.2 ADAPTIVE STRUKTUREN UND MATERIALIEN 2 1.3
EINSATZ STRUKTURINTEGRIERTER PIEZOELEKTRIKA 4 1.3.1 SCHWINGUNGSDAEMPFUNG
4 1.3.2 FORMKONTROLLE 6 1.3.3 HEALTH MONITORING 7 1.4 INTEGRATION VON
PIEZOKERAMIKAKTOREN IN FASERVERBUNDSTRUKTUREN - STAND DER TECHNIK 7 1.5
ZIELSETZUNG DER ARBEIT 11 1.6 GLIEDERUNG 12 2 GRUNDLAGEN
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GRUNDLAGEN DER PIEZOELEKTRIKA 14 2.1.2 PIEZOELEKTRISCHE KOPPLUNG 15 2.2
MODELLIERUNG VON LAMINATEN MIT PIEZOSCHICHTEN 17 2.2.1 MECHANIK VON
SCHICHTWERKSTOFFEN 17 2.2.2 FASERVERBUNDSTRUKTUR MIT INTEGRIERTEN
PIEZOELEKTRISCHEN SCHICHTEN 18 2.3 BRUCHMECHANIK VON
FASERVERBUNDWERKSTOFFEN 19 2.3.1 FESTIGKEITSKRITERIEN FUER
FASERVERBUNDWERKSTOFFE 19 2.3.2 ENERGIEFREISETZUNGSRATE G 20 2.3.3
BESTIMMUNG DES RISSWACHSTUMS ANHAND VON G 22 3 INTEGRATION VON
PIEZOAKTOREN IN FASERVERBANDLAMINATE 23 3.1 STRUKTURINTEGRIERTE AKTORIK
/ SENSORIK 23 3.1.1 MOTIVATION FUER EINE STRUKTURINTEGRATION 23 3.1.2
AUSWAHL, MODIFIKATION UND QUALIFIZIERUNG DES PIEZOKERAMIKAKTORS 23 3.2
GRENZFLAECHE ZWISCHEN AKTOR UND STRUKTUR .'. 26 3.2.1 STEIGERUNG DER
BENETZBARKEIT VON KUNSTSTOFFEN 26 3.2.2 VERFAHREN ZUR VERBESSERUNG DER
ADHAESION 26 VI INHALTSVERZEICHNIS 3.3 INTEGRATION VON AKTOREN IN EINEN
FASERVERBUNDWERKSTOFF. 28 3.3.1 FERTIGUNGSVERFAHREN FUER
FASERVERBUNDWERKSTOFFE 28 3.3.2 MODIFIKATION DES AUTOKLAWERFAHRENS 30
3.3.3 VERIFIKATION DES FERTIGUNGSVERFAHRENS - PROBENKOERPERFERTIGUNG 31
3.3.4 ERSTELLUNG EINES GEOMETRIEDATENSATZES 34 4 BERECHNUNG DES
AKTORISCHEN ARBEITSVERMOEGENS . 37 4.1 ANALYTISCHE BETRACHTUNG VON
BALKENSTRUKTUREN 37 4.1.1 BESCHREIBUNG DER DEHNUNGSEINKOPPLUNG 37 4.1.2
EFFEKTIVITAET DER DEHNUNGSEINKOPPLUNG 41 4.1.3 ANALYTISCHER VERGLEICH
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INTEGRIERTEN AKTOREN 47 4.2.1 ANALYTISCHE BESCHREIBUNG UND KOPPELEFFEKTE
47 4.2.2 QUERDEHNUNGSBEHINDERUNG 48 4.2.3 ANALYTISCHE BETRACHTUNG DER
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4.3.1 VERFAHREN ZUR MODELLIERUNG DER AKTOR - STRUKTUR INTERAKTION , 53
4.3.2 NUMERISCHER VERGLEICH APPLIZIERT - INTEGRIERT: ASYMMETRISCHER FALL
55 4.3.3 NUMERISCHE VERIFIKATION DER QUERDEHNUNGSBEHINDERUNG 57 4.3.4
DETAILASPEKTE BEI DER MODELLIERUNG PIEZOAKTIVER STRUKTUREN 58 4.3.5
PARAMETERSTUDIE ZUM LAGENAUFBAU 60 5 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUR
FESTIGKEIT .
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UNTERSUCHUNGEN ZUR ZUGFESTIGKEIT 74 5.2.1 DEFINITION UND
CHARAKTERISIERUNG DER PROBEKOERPER 74 5.2.2 VERSUCHSAUFBAU
UND-DURCHFUHRUNG 76 5.2.3 ERGEBNISSE DER ZUGPRUEFUNGEN 77 6 BERECHNUNG
DER BAUTEILFESTIGKEIT 84 6.1 VERSAGENSMODELLE FUER ADAPTIVE FASERVERBUNDE
84 6.1.1 SPANNUNGSBASIERTE VERSAGENSMODELLE VS. BRUCHMECHANIK 84 6.1.2
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BESTIMMUNG DER ENERGIEFREISETZUNGSRATEN 86 6.2.1 PROBEKOERPER UND
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INHALTSVERZEICHNIS VII 6.3 VALIDIERUNG DES BERECHNUNGSVERFAHRENS 93
6.3.1 GENERELLE ASPEKTE DES VORGEHENS 93 6.3.2 BERECHNUNG VON G MIT
ELEMENTEN ERSTER UND ZWEITER ORDNUNG 95 6.3.3 BERECHNUNG DES
RISSFORTSCHRITTS IN MODE 1 97 6.3.4 BERECHNUNG VON RISSINITIIERUNGSLAST
UND ANFANGSRISSLAENGE 99 6.4 BERECHNUNG DER FESTIGKEIT ADAPTIVER
FASERVERBUNDE 101 6.4.1 FEM MODELL UND RANDBEDINGUNGEN 101 6.4.2
DEHNUNGSANALYSE DER HARZTASCHEN 103 6.4.3 EINFLUSS VON MODELLPARAMETEM
AUF DIE ZUGFESTIGKEIT 104 6.4.4 EINFLUSS VON PRUEFKRAFT UND
AKTORANSTEUERUNG 110 6.4.5 BEWERTUNG DER NUMERISCHEN ERGEBNISSE UND
KORRELATION ZUM VERSUCH. 112 7 ZERSTOERUNGSFREIE PRUEFVERFAHREN FUER
PIEZOAKTIVE FASERVERBUNDBAUTEILE 115 7.1 IDENTIFIKATION DER
VERSAGENSFORMEN VON QUICKPACKS 115 7.2 UNTERSUCHUNG DER ANWENDBARKEIT
ZERSTOERUNGSFREIER PRUEFVERFAHREN 118 7.2.1 KAPAZITAETS- UND
WIDERSTANDSMESSUNG 118 7.2.2 DIELEKTRISCHE SPEKTROSKOPIE 119 7.2.3
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LITERATURVERZEICHNIS 144 |
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