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Modellierung des Materialverhaltens Magnetorheologischer Fluide unter Verwendung der FOURIER-Transformations Rheologie

Martin Boisly

ISBN 978-3-8325-4751-6
256 Seiten, Erscheinungsjahr: 2018
Preis: 57.50 €
https://doi.org/10.30819/4751
PDF – OpenAccess

In dieser Dissertation wird das viskoplastische Schubverhalten eines magnetorheologischen Fluids (MRF) modelliert. Mithilfe eines phänomenologischen Modellierungsansatzes auf Basis nichtlinearer rheologischer Elemente können die gemessenen Fließkurven sowie Speicher- und Verlustmoduli abgebildet werden. Ein MRF ist ein Material mit fest-flüssig Übergang. Es besitzt von einem Magnetfeld abhängige Materialeigenschaften. Um diese beschreiben zu können, wird zunächst eine phänomenologische Stoffklassifizierung eingeführt. Auf deren Grundlage teilen sich Stoffe allgemein in Flüssigkeiten, Festkörper und Materialien mit fest-flüssig Übergang auf. Zur Beschreibung des Materialverhaltens von MRF werden drei viskoplastische Modelle formuliert und gegenübergestellt.

Zur Identifikation der Materialparameter wird eine Identifikationsstrategie auf der Grundlage charakteristischer Punkte entwickelt. Charakteristische Punkte sind exklusive Punkte von Materialfunktionen, die analytisch beschrieben und ohne Weiteres experimentell ermittelt werden können. Analytische Ausdrücke für charakteristische Punkte der Speicher- und Verlustmoduli werden über das Analogieprinzip unter Verwendung von Lissajous Diagrammen abgeleitet. Infolgedessen können die Materialparameter durch das Auswerten algebraischer Zusammenhänge identifiziert werden, ohne nichtlineare Optimierungsverfahren anwenden zu müssen. Hierbei stellt die Fließspannung einen signifikanten Materialparameter dar. Deswegen werden die Standardverfahren zur Bestimmung der Fließspannung auf rheologische Modelle angewendet und bewertet.

Martin Boisly (geb. Obst) wurde 1984 in Dresden geboren. Er studierte von 2003 bis 2009 Maschinenbau mit der Vertiefung Angewandte Mechanik an der Technischen Universität Dresden. Die Dissertation entstand im Rahmen der Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Festkörpermechanik der Technischen Universität Dresden.

Inhaltsverzeichnis (PDF)

Keywords:

  • Materialmodellierung
  • Magnetorheologische Flüssigkeit
  • Fourier Transformations Rheologie
  • Parameteridentifikation
  • Fließspannung

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