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Journal articles on the topic 'Materialmodell'

Author: Grafiati

Published: 4 June 2021

Last updated: 4 February 2022

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1

Schaaf, B., B. Abeln, C. Richter, M. Feldmann, E. Toups, J. Simon, S. Reese, R. Seewald, A. Schiebahn, and U. Reisgen. "Bestimmung von Material- und Modellparametern hyperelastischer Silikonklebungen im konstruktiven Glasbau/Determination of material and model parameters of hyperelastic silicone bondings in structural glass construction." Bauingenieur 96, no. 01-02 (2021): 37–46. http://dx.doi.org/10.37544/0005-6650-2021-01-02-63.

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Abstract:

Zusammenfassung Der Einsatzbereich geklebter Glaskonstruktion unter Verwendung von Silikonen mit hyperelastischem Materialverhalten ist aufgrund hoher bauaufsichtlicher Hürden sehr eingeschränkt. Hinsichtlich der Bemessung von Structural Silicone Glazing (SSG) Klebungen ist die Europäische Technische Zulassungsrichtlinie ETAG 002 für Silikon-Klebungen das einzige normative Dokument. Darin wird eine Berechnungsmethode empfohlen, bei der sich die Normalspannungen aus der einwirkenden Kraft über die Klebfläche berechnen, was jedoch als eine grobe Schätzung angesehen werden kann und dazu beiträgt, dass hohe Sicherheitsfaktoren anzusetzen sind. Im Rahmen von FE-Berechnungen zur Bemessung von Klebverbindungen wird das Material des Klebstoffs in der Regel durch hyperelastische Materialmodelle wie Ogden oder Mooney-Rivlin beschrieben. Diese Materialmodelle und ihre Herleitungen sind jedoch komplex und die Bestimmung der Materialparameter wird als aufwändig empfunden. Der Beitrag gibt einen Überblick über den Stand der Technik und beschreibt verschiedene Kennwertversuche sowie die Bestimmung der Materialparameter innerhalb des Programms ANSYS und gibt einen Ausblick auf ein neu entwickeltes Materialmodell.

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2

Denzel, Michael, and Michael Prenner. "Minimierung des Sinterzerfalls mittels DEM." BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte 166, no. 2 (January 27, 2021): 76–81. http://dx.doi.org/10.1007/s00501-021-01081-7.

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Abstract:

ZusammenfassungUm eine ausreichende Durchgasung im Hochofen zu gewährleisten, müssen feinkörnige Einsatzstoffe mithilfe des Sinterprozesses agglomeriert werden. Mechanische Belastungen an Förderanlagen, Kühlern, Sieben und Bunkern zwischen Sinteranlage und Hochofen führen zum teilweisen Zerfall des Sinters. Der dabei entstandene Feinkornanteil (< 5 mm) muss vor der Beschickung des Hochofens ausgesiebt und als Rückgut unter hohem Energieaufwand, Kosten und entsprechenden CO2-Emissionen erneut der Sinteranlage zugeführt werden. Ziel der aktuellen Forschungsarbeit ist die Bereitstellung eines geeigneten Materialmodells, das es ermöglicht, den Zerfall von Hochofensinter während Transport und Lagerung mittels Diskrete Elemente Methode (DEM) vorherzusagen. Dies ermöglicht kritische Bereiche zu optimieren, um den Zerfall zu reduzieren. Dabei wird zuerst die Bruchcharakteristik des Sinters mittels eines eigens entwickelten Prüfstands für Einzelpartikelversuche analysiert. Mit den Versuchsergebnissen wird anschließend ein geeignetes Materialmodell in die DEM implementiert, welches auch in der institutseigenen Versuchsanlage verifiziert werden soll.

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3

Metzger, Mario Metzger, Matthias Knappe, and Thomas Seifert. "Materialmodell zur Lebensdauervorhersage von Bauteilen aus Eisengusswerkstoffen." MTZ - Motortechnische Zeitschrift 72, no. 10 (September 9, 2011): 798–805. http://dx.doi.org/10.1365/s35146-011-0174-4.

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4

Menrath, H., A. Haufe, and E. Ramm. "Ein nichtlineares Materialmodell für FE-Analysen von Stahlverbundträgern." Stahlbau 68, no. 9 (September 1999): 703–12. http://dx.doi.org/10.1002/stab.199902530.

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5

Unterweger, R., and K. Bergmeister. "Experimentelle und numerische Untersuchungen von Injektionsankern - Bohrverfahren, Haftspannungen, Materialmodell." Beton- und Stahlbetonbau 94, no. 12 (December 1999): 524–36. http://dx.doi.org/10.1002/best.199901630.

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6

Fleischmann, Martin, Josef Eberhardsteiner, and Herbert A. Mang. "Identifikation von Materialparametern für ein elasto-plastisches Materialmodell für Fichtenholz." PAMM 4, no. 1 (December 2004): 394–95. http://dx.doi.org/10.1002/pamm.200410178.

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7

Völkl, Harald, Patrick Steck, Michael Franz, and Sandro Wartzack. "Kraftflussgerechte Fused Layer Modeling-Strukturen mit kurzfaserverstärktem Filament/Load Path Optimised FLM Structures Using SFRP Filament." Konstruktion 72, no. 10 (2020): 76–82. http://dx.doi.org/10.37544/0720-5953-2020-10-76.

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Abstract:

Inhalt Additive Fertigungsverfahren wie Fused Layer Modeling (FLM) bieten hohe Designfreiheiten, die sich durch Design for Additive Manufacturing (DfAM) nutzen lassen. Dieser Beitrag schlägt ein vierschrittiges, systematisches Vorgehen zur Erzeugung und Simulation lastpfadgerechter FLM-Strukturen vor: 1. Eine Topologieoptimierung mit ortho-tropem Materialmodell erzeugt eine lastpfadoptimierte Struktur und Materialorientierungen. 2. Die gewonnenen Optimierungsergebnisse werden in Extrusionspfade für FLM-Drucker umgesetzt. 3. Druckerspezifische Building Source wird generiert. 4. Eine strukturmechanische FE-Simulation erlaubt die Ermittlung des ausgeschöpften Leichtbaupotenzials.

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8

Böhme, Frank, Harald Nelke, and Jörg Lange. "Ein elasto-plastisches Materialmodell zur realistischen Berechnung der Verformungen mechanisch überhöhter Stahl- und Verbundträger." Stahlbau 78, no. 7 (July 2009): 492–98. http://dx.doi.org/10.1002/stab.200910064.

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9

Kueres, Dominik, Alexander Stark, Martin Herbrand, and Martin Classen. "Numerische Abbildung von Beton mit einem plastischen Schädigungsmodell – Grundlegende Untersuchungen zu Normalbeton und UHPC/Finite element simulation of concrete with a plastic damage model – Basic studies on normal strength concrete and UHPC." Bauingenieur 90, no. 06 (2015): 252–64. http://dx.doi.org/10.37544/0005-6650-2015-06-44.

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Abstract:

Die numerische Simulation des Tragverhaltens von Beton- und Stahlbetonkonstruktionen mit nicht-linearen Finite-Elemente-Modellen gewinnt in der konstruktiven Ingenieurpraxis zunehmend an Bedeutung. In kommerziellen Finite-Elemente-Programmen stehen dem Anwender unterschiedliche Möglichkeiten zur Abbildung des Betonverhaltens in Form von plastischen Materialmodellen zur Verfügung. Zur Anwendung dieser Materialmodelle ist dabei in der Regel die Kenntnis des Betontragverhaltens unter einaxialer Druck- und Zugbeanspruchung erforderlich. Im vorliegenden Beitrag werden verschiedene Ansätze zur mathematischen Beschreibung dieser konstitutiven Beziehungen für Normalbeton und ultrahochfesten Beton (UHPC) vorgestellt und im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit in plastischen Materialmodellen untersucht. Darauf aufbauend werden numerische Simulationen mit einem plastischen Schädigungsmodell unter Verwendung eines einheitlichen Parametersatzes durchgeführt und mit den Ergebnissen experimenteller Untersuchungen verglichen. Die Untersuchungen umfassen hierbei Materialprüfungen an Normalbeton und UHPC unter verschiedenen ein- und mehraxialen Spannungszuständen. Durch die Wahl geeigneter konstitutiver Beziehungen kann für die untersuchten Spannungszustände eine gute Übereinstimmung zwischen simuliertem und experimentell ermitteltem Betontragverhalten erreicht werden.

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10

Sanladerer, Florian, and Jochen Heizmann. "Materialmodelle zur Berechnung der Autofrettage." Konstruktion 69, no. 11-12 (2017): 96–98. http://dx.doi.org/10.37544/0720-5953-2017-11-12-96.

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Abstract:

Der aktuelle Entwicklungsstand sowie der zukünftige Fortschritt in der Automobilindustrie wären ohne hochfeste, massivumgeformte Bauteile aus metallischen Werkstoffen kaum vorstellbar. Gleichzeitig hat die Steigerung von Bauteileigenschaften durch das gezielte Einbringen von Eigenspannungen in vielen industriellen Bereichen eine herausragende Bedeutung erlangt. Immer leistungsfähigere Werkzeuge zur Simulation derartiger Prozesse mit nachfolgender Auswertung von Bauteileigenschaften liefern dabei einen unverzichtbaren Beitrag. In der vorliegenden Abhandlung wird die Eignung der FEM-Software „Ansys“ hinsichtlich verfügbarer Materialmodelle zur Autofrettage-Berechnung – im Vergleich zur Umformsimulationssoftware „Forge“ – zusammenfassend bewertet.

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Heisel, Uwe, Dmitrii V. Krivoruchko, Wiliam A. Zaloha, Michael Storchak, and Thomas Stehle. "Thermomechanische Materialmodelle zur Modellierung von Zerspanprozessen." ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 104, no. 6 (June 28, 2009): 482–91. http://dx.doi.org/10.3139/104.110104.

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Kolymbas, Dimitrios, Wolfgang Fellin, Barbara Schneider-Muntau, Gertraud Medicus, and Fabian Schranz. "Zur Rolle der Materialmodelle beim Standsicherheitsnachweis." geotechnik 39, no. 2 (June 2016): 89–97. http://dx.doi.org/10.1002/gete.201500017.

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Kolymbas, Dimitrios, Wolfgang Fellin, Barbara Schneider-Muntau, Gertraud Medicus, and Fabian Schranz. "Zur Rolle der Materialmodelle beim Standsicherheitsnachweis." geotechnik 39, no. 2 (June 2016): 89–97. http://dx.doi.org/10.1002/gete.201600017.

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14

Bode, Manuel, Fabian Schranz, Getraud Medicus, and Wolfgang Fellin. "Vergleich unterschiedlicher Materialmodelle an einer Aushubsimulation." geotechnik 42, no. 1 (February 18, 2019): 11–20. http://dx.doi.org/10.1002/gete.201800016.

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Kummerow, Jan. "Integration zeitabhängiger Materialmodelle in CFD-Simulationen von Extrusionswerkzeugen." Zeitschrift Kunststofftechnik 1 (2019): 288–313. http://dx.doi.org/10.3139/o999.02042019.

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16

Piat, R., E. Schnack, and H. Andrä. "Entwicklung des hierarchischen Materialmodells von CVI-CFC-Werkstoffen." PAMM 1, no. 1 (March 2002): 171. http://dx.doi.org/10.1002/1617-7061(200203)1:1<171::aid-pamm171>3.0.co;2-j.

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Mathee, Udo. "Beschleunigen der Produktentwicklung." Konstruktion 71, no. 10 (2019): IW2—IW5. http://dx.doi.org/10.37544/0720-5953-2019-10-58.

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Abstract:

Optimierte Werkstoffe sind der Schlüssel für eine ressourceneffiziente Produktentwicklung. Für anspruchsvolle CAE-Berechnungen reichen die klassischen Werkstoffdaten nicht mehr aus. Die heute benötigten Materialmodelle müssen aus umfangreichen Versuchen ermittelt und dem Konstrukteur in geeigneter Form zur Verfügung gestellt werden. Die Integration dieser Labordaten in ein PLM-System war bisher nur über Medienbrüche möglich. Ein neuer Lösungsansatz bringt die bisher getrennten Welten aus Engineering und Werkstofftechnologie zusammen.

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Benkert, T., C. Hartmann, M. Eder, F. Speckmaier, and W. Volk. "MaterialModeler—From experimental raw data to a material model." SoftwareX 10 (July 2019): 100249. http://dx.doi.org/10.1016/j.softx.2019.100249.

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19

Motevalli, Mehran, Jörg Uhlemann, Natalie Stranghöner, and Daniel Balzani. "A new nonlinear polyconvex orthotropic material model for the robust simulation of technical fabrics in civil engineering applications at large strains – Validation with large-scale experiment/Ein neues polykonvexes orthotropes Materialmodell zur robusten Simulation von Textilmembranen im Bauingenieur- wesen unter Berücksichtigung großer Deformationen – Validierung anhand eines Großbauteilversuchs." Bauingenieur 94, no. 12 (2019): 488–97. http://dx.doi.org/10.37544/0005-6650-2019-12-50.

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Abstract:

Abstract A polyconvex orthotropic material model is proposed for the simulation of tensile membrane structures. The notion of anisotropic metric tensors is employed in the formulation of the polyconvex orthotropic term which allows for the description of the interaction of the warp and fill yarns. The model is adjusted to the stress-strain paths of uni- and biaxial tensile tests of a woven fabric and the results are compared with the linear elastic model. The lateral contraction in the uniaxial loading case is taken into account to also capture the strong crosswise interactions. An increased number of load cycles is considered in the experiments to reach a saturated elastic state of the material. A new method is proposed enabling in principle the identification of unique (linear) stiffness parameters by previously identifying the (nonlinear) model parameters. Eventually, the proposed nonlinear model contains only 4 material parameters to be identified for the individual membrane material. Moreover, a new large-scale experimental setting is presented which allows for the validation of the proposed model response in real-life engineering applications. The numerical robustness of the model is tested in an advanced simulation of a large roof structure under application of realistic boundary conditions.

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Janouchová, Eliška, Anna Kučerová, and Jan Sýkora. "Bayesian Updating of Aleatory Uncertainties in Heterogeneous Materials." Advanced Materials Research 1144 (March 2017): 136–41. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.1144.136.

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Abstract:

Advances in meta-modelling and increasing computational capacity of modern computerspermitted many researches to focus on parameter identification in probabilistic setting. Increasinglypopular Bayesian inference allows to estimate model parameters together with corresponding epistemicuncertainties from indirect experimental measurements. However in case of a heterogeneousmaterial model, the identification procedure has to be able to quantify the aleatory uncertainties capturingthe variability of the material properties. Parameter identification of a heterogeneous materialmodel can be formulated as a search for probabilistic description of its parameters providing the distributionof the model response corresponding to the distribution of the observed data, i.e. a stochasticinversion problem. By prescribing a specific type of probability distribution to the model parameterswith corresponding uncertain moments, the task changes to the identification of these so-calledhyperparameters of the distribution which can be inferred in the Bayesian way.

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21

Schneider, J., M. Schuster, and J. Kuntsche. "Bemessung von Verbundsicherheitsglas unter Berücksichtigung des Schubverbunds durch polymere Zwischenschichten/Structural design of laminated safety glass considering the shear bond by polymer interlayers." Bauingenieur 93, no. 01 (2018): 28–36. http://dx.doi.org/10.37544/0005-6650-2018-01-52.

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Abstract:

Der Einsatz von Glas und insbesondere Verbundglas im Bauwesen zeigt eine anhaltend steigende Tendenz. Dem rechnerischen Nachweis unter Berücksichtigung des Schubverbunds wird daher zukünftig eine höhere Bedeutung für eine wirtschaftliche Bauweise zukommen – auch im Hinblick auf kommende europäisch harmonisierte Produkt- und Bemessungsnormen im Glasbau. Neben einzelnen Schubmodulwerten für bestimmte Belastungssituationen und Temperaturen können für komplexere Anwendungssituationen auch linear-viskoelastische Materialmodelle Anwendung finden.   Es werden die Grundlagen zur mechanischen Modellbildung dargelegt, um das zeit- und temperaturabhängige Verhalten der Kunststoff-Zwischenschichten in Verbundglas zu erfassen und zu beschreiben. Anschließend wird das Vorgehen zur experimentellen Ermittlung der Modellparameter erläutert. Für die praktische Anwendung in der Glasbemessung werden die derzeit existierenden allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen verglichen. Die Auswertung einer analytischen Beschreibung des nachgiebigen Verbunds verdeutlicht, dass bereits geringe Schubmodulwerte zu einer deutlichen Reduktion der Glasspannungen führen. Schließlich wird anhand eines vergleichenden Beispiels die Bemessung eines Verbundglases unter Berücksichtigung des Schubverbunds gezeigt.

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Aubert, Bertrand, David Hebert, Jean-Luc Rullier, Jean-Marc Chevalier, Laurent Berthe, Erik Brambrink, Emilien Lescoute, et al. "Numerical Simulations of Laser-Driven Cratering Experiments into Porous Graphite." EPJ Web of Conferences 183 (2018): 01060. http://dx.doi.org/10.1051/epjconf/201818301060.

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Abstract:

We present the results of an experimental campaign conducted on the LULI2000 laser facility. Semi-infinite targets of a commercial grade of porous graphite were submitted to high-power laser irradiation inorder to generate craters. A 15 ns pulse duration was used along with a focal spot diameter of 900 µm to deliver energies up to 750 J. Numerical simulations of these shots have been performed following a specificmethodology which can be divided in three steps. Firstly, the mechanical loading induced by the laser iscalibrated by simulating the same shot on a thin aluminum target of which free surface velocity is measured byPDV and line-VISAR. Secondly, the same shot is performed on a thin graphite target to validate the materialmodel of graphite. Thirdly, the craterization shot on semi-infinite target is simulated. Numerical results arecompared to experimental measurements of craters obtained using an interferometric profilometer.

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Picado, Apolinar, and Rafael Gamero. "Simulation of a continuous plug-flow fluidised bed dryer for rough rice." Nexo Revista Científica 27, no. 2 (December 30, 2014): 115–24. http://dx.doi.org/10.5377/nexo.v27i2.1947.

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Abstract:

In this study, a mathematical model to simulate the drying of rough rice in a continuous plug-flow fluidised bed dryer ispresented. Equipment and material models were applied to describe the process. The equipment model was based on thedifferential equations obtained by applying mass and energy balances to each element of the dryer. Concerning the materialmodel, mass and heat transfer rates in a single isolated particle were considered. Mass and heat transfer within the particles wasdescribed by analytical solutions with constant effective transport coefficients. To simulate the dryer, the material model wasimplemented in the equipment model in order to describe the whole process. Calculation results were verified by comparisonwith experimental data from the literature. There was very good agreement between experimental data and simulation. Theeffects of gas temperature and velocity, particle diameter, dry solid flow and solid temperature on the drying process wereinvestigated. It was found that the changes in gas velocity, dry solids flow and solid temperature had essentially no effect ondrying behaviour.DOI: http://dx.doi.org/10.5377/nexo.v27i2.1947

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Sadegh-Azar, Hamid, and Arthur Feldbusch. "Nicht-lineare Untersuchungen zur dynamischen Boden-Bauwerk-Interaktion." Bauingenieur 95, no. 04 (2020): S 2—S 7. http://dx.doi.org/10.37544/0005-6650-2020-04-24.

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Abstract:

Zusammenfassung Die Boden-Bauwerk-Interaktion (BBI) hat einen wesentlichen Einfluss auf das Gesamtverhalten vieler dynamisch belasteter Strukturen und ihre Berücksichtigung in der numerischen Analyse stellt nach wie vor eine große Herausforderung dar. Selbst mit modernster Rechenleistung und ausgeklügelten Softwarelösungen ist die Simulation der Interaktion insbesondere für nicht-lineare Untersuchungen immer noch sehr zeitaufwendig, komplex und anspruchsvoll. Die Berücksichtigung dieser Interaktion ist für Berechnungen von einigen strukturdynamischen Analysen von entscheidender Bedeutung. In diesem Beitrag werden Untersuchungen zum Einfluss der dynamischen BBI bei linearen und nicht-linearen Berechnungen am Beispiel von induzierten Schwingungen infolge einer hohen Stoßbelastung (Flugzeugaufprall) unter Verwendung von elastischen und elastoplastischen Materialmodellen vorgestellt. Der Boden wird in einem einfachen Ansatz mittels frequenzunabhängigen Impedanzen (statische Federelemente) und in einem präziseren Ansatz durch Modellierung als elastisches Medium und unter Verwendung von absorbierenden PML-Elementen („Perfectly Matched Layers“) berücksichtigt. Diese Elemente ermöglichen eine reflektionsfreie Erfassung der Energieabstrahlung im Boden. Dabei muss lediglich ein kleiner Bodenbereich mitmodelliert werden. Hierdurch ergibt sich ein enormes Einsparungspotenzial des numerischen Aufwands, das komplexe elastoplastische Berechnungen im Zeitbereich unter vertretbarem Zeitaufwand ermöglicht.

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Stadler, Georg, Andreas Steinboeck, Michael Baumgart, and Andreas Kugi. "Modellierung des Umschlingungswinkels eines auf Rollen geführten Metallbandes." at - Automatisierungstechnik 63, no. 8 (January 28, 2015). http://dx.doi.org/10.1515/auto-2015-0043.

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Abstract:

ZusammenfassungDieser Beitrag beschäftigt sich mit der mathematischen Modellierung des Umschlingungswinkels eines auf periodisch angeordneten Rollen geführten Stahlbandes einer Bandverarbeitungsanlage. Die Herleitung der zugrunde liegenden Differentialgleichung erfolgt auf Basis der Variationsrechnung mit variablen Rändern. Anschließend wird ein ideal-elastisch-ideal-plastisches Materialmodell für einen periodischen Biegezyklus vorgestellt. Anhand von Simulationsstudien wird die Abhängigkeit des Umschlingungswinkels von maßgeblichen Parametern untersucht.

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Bause, Fabian, Leander Claes, Manuel Webersen, Sarah Johannesmann, and Bernd Henning. "Viskoelastizität und Anisotropie von Kunststoffen: Ultraschallbasierte Methoden zur Materialparameterbestimmung." tm - Technisches Messen 84, no. 3 (January 28, 2017). http://dx.doi.org/10.1515/teme-2016-0056.

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Abstract:

ZusammenfassungIn diesem Beitrag werden verschiedene Aspekte der ultraschallbasierten Messtechnik hinsichtlich der Materialparameterbestimmung an viskoelastischen Materialien behandelt. Zunächst wird ein viskoelastisches Materialmodell unter Berücksichtigung von Anisotropie und Kausalität erarbeitet. Nachfolgend werden zwei verschiedene Verfahren zur Charakterisierung von Materialparametern anhand von geführten Ultraschallwellen in zylindrischen und plattenförmigen Strukturen vorgestellt sowie Vor- und Nachteile diskutiert. Dabei wird ebenso auf die Betrachtung von Materialalterung eingegangen. Beispielhaft untersucht werden thermoplastische Materialien wie Polypropylen und Polyamid 6. Zur Charakterisierung starker Anisotropie wird auch auf glasfaserverstärkte Plattenstrukturen mit thermoplastischer Matrix eingegangen.

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Weiß, Manuel, Jürgen Ilg, Stefan J. Rupitsch, and Reinhard Lerch. "Inverse Methode zur Charakterisierung des mechanischen Frequenzverhaltens isotroper Werkstoffe." tm - Technisches Messen 83, no. 3 (January 28, 2016). http://dx.doi.org/10.1515/teme-2015-0094.

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Abstract:

ZusammenfassungEs wird ein Verfahren zur Charakterisierung der Frequenzabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von Festkörpern (Viskoelastizität) vorgestellt. Insbesondere Kunststoffe zeigen häufig ein ausgeprägtes viskoelastisches Verhalten. Die Identifikation der frequenzabhängigen mechanischen Materialparameter erfolgt durch die Inverse Methode, welche auf der Anpassung von Simulationsergebnissen an zuvor durchgeführte Messungen beruht. Hierzu werden durch einen Optimierungsalgorithmus die Simulationsparameter schrittweise variiert. In diesem Beitrag wird eine angepasste Inverse Methode sowie die generelle Vorgehensweise der Materialcharakterisierung erläutert. Zudem werden viskoelastische Materialmodelle diskutiert und ihre Eignung anhand eines exemplarischen Werkstoffs geprüft.

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