Projektarbeit
Finite-Elemente-Simulation von Strukturen mit viskoelastischen Komponenten
Im Rahmen dieser Arbeit soll mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode das Schwingungs- und Dämp- fungsverhalten einer Struktur berechnet werden, welche aus verschiedenen Werkstoffen aufgebaut ist. Neben metallischen Materialien, die in guter Näherung linear-elastisch modelliert werden können, beinhalten die zu untersuchenden Bauteile auch Kunststoffe, deren Materialverhalten die Einbezie- hung von Werkstoffdämpfung notwendig macht. Das geschieht, indem die entsprechenden Kom- ponenten durch linear-viskoelastische Stoffgesetze beschrieben werden. Dazu stehen verschiedene Ansätze zur Verfügung, deren Eigenschaften näher untersucht werden sollen. Anhand von Parameter- Identifikationen mithilfe von gemessenen Materialdaten werden die unterschiedlichen Materialmodelle qualitativ beurteilt. Abschließend wird von jedem Teilnehmer das Schwing- bzw. Deformationsverhal- ten einer einfachen Struktur unter Verwendung einer kommerziellen Finite-Elemente (FE) Software berechnet.
Es sind folgende Punkte zu bearbeiten:
• Einarbeitung in die Theorie linearer Viskoelastizität
• Parameter-Identifikation für viskoelastische Werkstoffmodelle (mit Matlab)
• Einarbeitung in das FE-Programm Marc/Mentat
• Modellierung und Berechnung einer belasteten Struktur mit Kunstoffbauteilen (mit Marc/Mentat)
• Auswertung der Ergebnisse und Abgleich mit analytischen Lösungen sowie gegebenen Messda- ten
Themengebiete: Viskoelastizität, Finite-Elemente-Methode
Betreuer: Dr. André Schmidt, schmidt@inm.uni-stuttgart.de Verantwortlicher Professor: Prof. Dr. R. I. Leine
Vorkenntnisse: Technische Mechanik, Matlab-Kenntnisse sind von Vorteil
