Zur vibroakustischen Auslegung von Faserverbund-Leichtbaustrukturen:
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 PROBLEMSTELLUNG UND ZIELSETZUNG 2
1.2 LITERATURUEBERSICHT 3
2 VERBUNDSPEZIFISCHE K E N N W E R T E U N D OPTIMIERUNGSGRUNDLAGEN 7
2.1 MESSTECHNISCHE ERMITTLUNG DYNAMISCHER VERBUNDKENNWERTE 8
2.1.1 GRUNDLAGEN 8
2.1.2 AUTOMATISIERTE VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 12
2.2 AKUSTISCHE BEWERTUNGSGROESSEN 18
2.3 FORMULIERUNG VON OPTIMIERUNGSAUFGABEN 20
3 BERECHNUNGSVERFAHREN ZUR VIBROAKUSTISCHEN STRUKTURANALYSE 2 4
3.1 ANALYTISCHES VIBROAKUSTIK-STRUKTURMODELL FUER ANISOTROPE
MEHRSCHICHTVERBUNDE 24
3.1.1 MODALANALYSE 25
3.1.2 ERZWUNGENE WELLENFELDER UND SCHALLABSTRAHLUNG 29
3.2 VERBUNDGERECHTE NUMERISCHE VIBROAKUSTIK-STRUKTURMODELLE 34
3.2.1 ANGEPASSTE VERFAHREN ZUR EIGENFREQUENZ- UND DAEMPFUNGSBERECH NUNG
35
3.2.2 SIMULATION DER KOERPERSCHALLABSTRAHLUNG 36
3.3 FASERVERBUNDSPEZIFISCHE VIBROAKUSTIKPARAMETER 38
3.3.1 ANALYSE- UND ENTWURFSVARIABLEN 38
3.3.2 ZIELFUNKTIONEN 39
3.3.3 RESTRIKTIONEN 43
3.3.4 SZENARIEN 46
3.4 GESAMTMODELL ZUR VIBROAKUSTIKOPTIMIERUNG 46
3.4.1 SENSITIVITAETSANALYSEN MITTELS PARAMETERSTUDIEN 48
3.4.2 ANWENDUNG EVOLUTIONAERER ALGORITHMEN ZUR VERBUNDOPTIMIERUNG 50
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IMAGE 2
II
INHALTSVERZEICHNIS
4 VIBROAKUSTISCHE A U S L E G U N G ELEMENTARER VERBUNDSTRUKTUREN 52
4.1 VORUEBERLEGUNGEN AUF BASIS VON PARAMETERSTUDIEN 52
4.1.1 EINFIUSS DES MATERIALS 52
4.1.2 GEOMETRISCHE ABHAENGIGKEITEN 58
4.1.3 EINFIUSS DER LAGERUNG 65
4.1.4 FAZIT 66
4.2 FDENTIFIKATION OPTIMALER FASERVERBUNDSPEZIFISEHER ENTWURFSVARIABLEN
. . 67
4.2.1 ZIELFUNKTIONEN IN ABHAENGIGKEIT VON ZWEI ENTWURFSVARIABLEN . . . 68
4.2.2 OPTIMA VON SZENARIEN MIT MEHR ALS ZWEI ENTWURFSVARIABLEN . . . 75
4.3 GESTALTUNGSHINWEISE 81
5 FASERVERBUNDSTRUKTUREN M I T MINIMALER SCHALLABSTRAHLUNG 8 3
5.1 BERECHNUNG VIBROAKUSTISCH OPTIMALER FASERVERBUNDMULDEN 83
5.1.1 ANALYTISCHE VORAUSLEGUNG ZUR EINGRENZUNG DES PARAMETERRAUMS 87
5.1.2 NUMERISCHE BERECHNUNG 90
5.2 VIBROAKUSTISCHE AUSLEGUNGSSTRATEGIE FUER KOMPLEXE
FASERVERBUNDSTRUKTUREN 98
5.3 FERTIGUNG UND EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG OPTIMALER FASERVERBUNDMUL
DEN 100
6 ZUSAMMENFASSUNG 107
LITERATURVERZEICHNIS 109
A OPTIMIERUNGSALGORITHMUS U N D -SZENARIEN 121
A . L OPERATOREN EVOLUTIONAERER ALGORITHMEN 121
A.2 SZENARIEN 127
B WERKSTOFFKENNWERTE 132
C ERGAENZUNGEN Z U ENTWURFSVARIABLEN U N D U B E R S I C H T E N 1 3 4
C.L SCHICHTDICKENVERHAELTNISSE 134
C.2 UEBERSICHTEN LAGERUNGSARTEN UND EIGENFORMEN 135
C.3 DAEMPFUNGSGROESSEN 137
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