Werkstoffgerechte Charakterisierung und Modellierung des akustischen Verhaltens thermoplastischer Kunststoffe für Körperschallsimulationen: = Material-suited characterisation and modelling of the acoustic behaviour of thermpolastics for structure-borne sound simulations
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Verl.-Gruppe Mainz
2010
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| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | IKV-Berichte aus der Kunststoffverarbeitung
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 CHARAKTERISIERUNG DER AKUSTISCHEN EIGENSCHAFTEN VON
KUNSTSTOFFBAUTEILEN 6
2.1 AKUSTISCHE VERMESSUNG VON KUNSTSTOFFBAUTEILEN 6
2.1.1 LUFTSCHALLMESSUNG 7
2.1.1.1 PEGELRECHNUNG UND PSYCHOAKUSTIK 9
2.1.2 KOERPERSCHALLMESSUNG 11
2.1.2.1 FOURIER-TRANSFORMATION 13
2.1.2.2 UEBERTRAGUNGSFUNKTION 14
2.2 SIMULATIONSMETHODEN 16
2.2.1 FINITE-ELEMENTE-METHODE 16
2.2.1.1 DYNAMISCHE SIMULATION IM ZEITBEREICH 18
2.2.1.2 DYNAMISCHE SIMULATION IM FREQUENZBEREICH 19
2.2.1.3 LUFTSCHALLSIMULATION 21
3 MODELLIERUNG VON LINEAR VISKOELASTISCHEM WERKSTOFFVERHALTEN IM ZEIT-
UND FREQUENZBEREICH 23
3.1 MECHANISCHE ERSATZMODELLE ZUR BESCHREIBUNG LINEARER VISKOELASTIZITIT
..... 23
3.2 MATERIALMODELLIERUNG IM
ZEITBEREICH.....................................................................................26
33 MATERIALMODELLIERUNG IM FREQUENZBEREICH **.* 27
4 MOEGLICHKEITEN ZUR CHARAKTERISIERUNG DES VISKOELASTISCHEN VERHALTENS
VON KUNSTSTOFFEN 32
4.1 ERMITTLUNG FREQUENZABHAENGIGER
MATERIALDATEN..*.*..**.......****.****.**.**..***.**...***..**.32
4.1.1 DYNAMISCH-MECHANISCHE ANALYSE 33
4.2 ERMITTLUNG ZEITABHAENGIGER MATERIALDATEN IM
RELAIATIONSVTRIUCH...............................................35
43 EXTRAPOLATION DES FREQUENZ- UND ZEITBEREICHS MITTELS
ZEIT/TEMPERATUR-VERICHIEBUNG *.......*36
4.4 TRANSFORMATION VON MATERIALDATEN ZWISCHEN FREQUENZ- UND
ZEITBEREICH...................... ***.40
5 UNTERSUCHUNG DES AKUSTISCHEN MATERIALVERHALTENS THERMOPLASTISCHER
KUNSTSTOFFE 45
5.1 WERKSTOFFAUSWAHL UND PROBENVORBEREITUNG
»*.*.*.*.***.»*».....*.******».*...**.*..*.*..*.*.***45
5.2 UNTERSUCHUNGEN IM FREQUENZBEREICH
».**.»**»..**.».*....*.......**....*.*.*..***........***.*...**.*48
5.2.1 AEUSSERE EINFLUESSE AUF DAS AKUSTISCHE VERHALTEN VON KUNSTSTOFFEN 48
5.2.1.1 EINFLUSS DER FREQUENZ 49
5.2.1.2 EINFLUSS DER TEMPERATUR 52
5.2.1.3 EINFLUSS DES FEUCHTEGEHALTES 55
5.2.1.4 FAZIT 59
5.2 2 WERKSTOFFEINFLUESSE AUF DAS AKUSTISCHE VERHALTEN VON KUNSTSTOFFEN
60
5.2.2.1 EINFLUSS DER MOLEKUELSTRUKTUR 60
5.2.2.2 EINFLUSS VON FUELLSTOFFEN UND ORIENTIERUNGEN 63
5.2.2.3 FAZIT 67
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1009417738
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
5.3 UNTERSUCHUNGEN IM ZEITBEREICH 68
5.3.1 TRANSFORMATION UND VERGLEICH VON MESSUNGEN IM ZEIT- UND
FREQUENZBEREICH 76
6 SIMULATION DES KOERPERSCHALL VERHALTENS VON KUNSTSTOFFBAUTEILEN 82
6.1 KOERPERSCHALLMESSUNG AN BAUTEILEN 82
6.1.1 UNTERSUCHTE BAUTEILGEOMETRIEN 82
6.1.2 PRIIFSTAND ZUR KOERPERSCHALLMESSUNG 83
6.1.3 DURCHFUEHRUNG VON KOERPERSCHALLMESSUNGEN 84
6.2 MODELLIERUNG DER BAUTEILVERSUCHE 87
6.2.1 BAUTEILDISKRETISIERUNG UND MODELLIERUNG DER
VERSUCHSRANDBEDINGUNGEN 87
6.2.2 KALIBRIERUNG DES MATERIALMODELLS 89
63 KOERPERSCHALLSIMULATION IM FREQUENZBEREICH 90
6.4 KOERPERSCHALLSIMULATION IM ZEITBEREICH 99
6.5 FAZIT 103
7 ERMITTLUNG WERKSTOFFGERECHTER MATERIALPARAMETER MITTELS REVERSE
ENGINEERING 104
7.1 VORSTELLUNG DER REVERSE ENGINEERING-PROZEDUR 105
7.2 DURCHFUEHRUNG UND MODELLIERUNG DES REFERENZVERSUCHS 106
73 NOTWENDIGE SOFTWARE-SCHNITTSTELLEN 109
7.3.1 MATERIALKARTENGENERATOR 110
7.3.2 FEHLERBERECHNUNGSMODUL 1 1 1
7.4 ANWENDUNG DER REVERSE ENGINEERING-PROZEDUR 112
75 VERGLEICH DER ERMITTELTEN MATERIALDATEN MIT GEMESSENEN
WERKSTOFFKENNWERTEN 120
7.6 UEBERTRAGUNG DER ERMITTELTEN MATERIALDATEN AUF DIE BAUTEIL VERSUCHE
121
7.7 FAZIT 124
8 INTEGRATIVE KOERPERSCHALLSIMULATION 125
8.1 GRUNDLAGEN DER INTEGRATIVEN SIMULATION 126
8.1.1 ERMITTLUNG LOKALER EIGENSCHAFTEN VON KURZFASERVERSTAERKTEN
VERBUNDWERKSTOFFEN 127
8.2 UMSETZUNG DER INTEGRATIVEN KOERPERSCHALLSIMULATION 129
S3 ERPROBUNG DER INTEGRATIVEN KSRPERSCHALLSIMULATION AN MODELLPLATTEN
133
8.4 FAZIT 138
9 FAZIT UND AUSBLICK 139
10 ZUSAMMENFASSUNG UND SUMMARY 142
10.1 ZUSAMMENFASSUNG 142
10.2 SUMMARY 144
11 ABKUERZUNGEN, FORMELZEICHEN, INDIZES 146
11.1 ABKUERZUNGEN . 146
11.2 FORMELZEICHEN *»»..***.*»..,* **»*.*. 146
11.3 INDIZES * 148
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
12 LITERATUR 150
13 ANHANG 166
13.1 RAND-ELEMENTE-METHODE 166
13.2 UMRECHNUNG ELASTISCHER KONSTANTEN 168
13 3 HERLEITUNG DES KOMPLEXEN MODULS EINES MAXWELL-ELEMENTES 168
13.4 PRUEFMETHODEN ZUR ERMITTLUNG DYNAMISCHER KENNWERTE 170
13.4.1 AUSSCHWINGVERSUCHE 170
13.4.2 NICHT-RESONANZVERSUCHE 171
13.4.3 RESONANZVERSUCHE 171
13.4.4 WELLENAUSBREIHMGSVERSUCHE 172
13.5 DMA-ERGEBNISSE ZUM FEUCHTEINFLUSS BEI PA66-GF35 173
13.6 SIMULATIONSERGEBNISSE AUF BASIS VON RELAXATIONSDATEN FUER PA66 UND
PP*. 175
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