Zerstörungsfreie Charakterisierung der elastischen Materialeigenschaften thermoplastischer Polymerwerkstoffe mittels Ultraschall / von Manuel Webersen, M.Sc. ; Erster Gutachter: Prof. Dr.-Ing. Bernd Henning, Zweiter Gutachter: Prof.Dr.-Ing. Joachim Böcker. Paderborn, 2021
Inhalt
- Vorwort
- Kurzfassung
- Abstract
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen und Symbole
- Wissenschaftliche Zielstellung
- Grundlagen polymerer Werkstoffe
- Polymere
- Faser-Kunststoff-Verbunde
- Charakteristische Kenngrößen
- Polymerisationsgrad und Molmassenverteilung
- Viskositätszahl
- Kristallisationsgrad
- Wassergehalt
- Chemische Zusammensetzung
- Kenngrößen von Faser-Kunststoff-Verbunden
- Eigenschaftsändernde Prozesse
- Akustische Wellen in Festkörpern
- Linear-elastisches Materialverhalten
- Linear-viskoelastisches Materialverhalten
- Relaxation und Retardartion
- Mathematische Beschreibung
- Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzip
- Standardisierte Messverfahren
- Das fraktionale Zener-Modell
- Schallausbreitung im Wellenleiter
- Akustische Charakterisierung mechanischer Materialeigenschaften
- Materialcharakterisierung und Materialprüfung
- Inverses Messverfahren
- Inverses Problem
- Lösungsansatz mittels Optimierungsalgorithmen
- Startwertschätzung
- Vollständiges inverses Messverfahren
- Bekannte Verfahren zur akustischen Materialcharakterisierung
- Charakterisierung homogener Polymere
- Laserakustik-Verfahren
- Experimentalaufbau
- Empfangs-Schallwandler
- Vorwärtsmodell
- Startwertschätzung
- Vorverarbeitung der Messdaten
- Kostenfunktion
- Optimierungsalgorithmus
- Beiträge zur Messunsicherheit
- Transmissionsverfahren
- Experimentelle Untersuchungen
- Ergebnisse
- Charakterisierung von Faser-Kunststoff-Verbunden
- Modifikation des Laserakustik-Verfahrens
- Experimentelle Untersuchungen
- Ergebnisse
- Zusammenhang mit quasistatisch bestimmten mechanischen Messgrößen
- Interpretation im Kontext der Polymer-Alterung
- Vollständige Parameteridentifikation für orthotrope Materialien
- Zusammenfassung und Ausblick
- Literaturverzeichnis
- Bemerkungen zur Vollständigkeit von Datenblatt-Angaben
- Verwendete Software-Pakete