Beanspruchung und Wachstum von Rissen in elastischen Kompositen mit magnetoelektrischer Kopplung

Buch | Softcover
XXIII, 173 Seiten
2023 | 1. Auflage
Kassel University Press (Verlag)
978-3-7376-1126-8 (ISBN)

Lese- und Medienproben

Beanspruchung und Wachstum von Rissen in elastischen Kompositen mit magnetoelektrischer Kopplung - Alexander Schlosser
39,00 inkl. MwSt
Die Erzeugung, Umwandlung und Filterung elektromagnetischer Signale sind essenzielle Bestandteile moderner technischer Anwendungen wie bspw. Magnetfeldsensoren, spannungsgesteuerte Filter oder Datenspeicher. Zur Realisierung dieser Umwandlung sind Komposite mit magnetoelektrischen Kopplungseigenschaften zunehmend in den
Fokus der Forschung gerückt. Die vorliegende Arbeit befasst sich daher mit einigen Aspekten der magnetoelektromechanischen Bruchmechanik (MEBM), welche benötigt wird, um den Einfluss von Rissen auf die Kopplungseigenschaften und die Lebensdauer solcher Komposite möglichst exakt vorherzusagen. Erster zentraler Gegenstand ist die Untersuchung des Einflusses elektromagnetischer Volumenlasten im Kontext der linearen
MEBM. Hierfür werden zunächst die theoretischen Grundlagen zusammengetragen und einig Modelle zur Beschreibung ebenjener Volumenlasten vorgestellt. Die Untersuchung geschieht zunächst anhand eines numerischen Modells unter Beschränkung auf elektrostatische Volumenlasten. Aus diesem Modell wird eine analytische Beschreibung der aus den Volumenlasten resultierenden Spannungen im Nahfeld von Rissspitzen abgeleitet.
Mit Hilfe dieser analytischen Beschreibung wird schließlich eine Abschätzung des bruchmechanischen Einflusses der Volumenlasten vorgenommen. Den zweiten zentralen Aspekt stellt die Modellierung von magnetoelektromechanisch beanspruchten Rissen mit Hilfe eines erweiterten Kohäsivzonenmodells dar. Hierzu wird zunächst eine Äquivalenzbeziehung zwischen Kohäsivzonentheorie und anderen Beanspruchungsgrößen der MEBM hergeleitet und daraus Anforderungen an die Formulierung von Kohäsivzonenmodellen abgeleitet. Unter Berücksichtigung dieser Anforderungen wird dann ein Kohäsivzonenmodell aufgestellt und einzelne Aspekte werden anhand eines numerischen Beispiels diskutiert. Schließlich wird dieses Modell verwendet, um den Einfluss von Grenzflächenrissen auf die Kopplungseigenschaften eines magnetoelektrischen Laminatkomposits zu untersuchen.
Erscheinungsdatum
Reihe/Serie Berichte des Instituts für Mechanik ; 5/2023
Zusatzinfo Illustrationen
Verlagsort Kassel
Sprache deutsch
Maße 148 x 210 mm
Gewicht 261 g
Einbandart kartoniert
Themenwelt Naturwissenschaften Physik / Astronomie Mechanik
Technik Maschinenbau
Schlagworte Bruchmechanik • Kohäsivzonen • Magnetoelektrische Komposite • Maxwell-Spannungen • Mehrfeldprobleme • Piezoelektrikum
ISBN-10 3-7376-1126-2 / 3737611262
ISBN-13 978-3-7376-1126-8 / 9783737611268
Zustand Neuware
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