Inst. Mechanik

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Recent Submissions
FEM-gestützte Analyse der linear-elastischen und hyperelastischen eigengravitierenden Erde unter dem Aspekt geometrischer und physikalischer Nichtlinearitäten

Lofink, Paul (2018)

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Deformation der Erde aufgrund der Eigengravitation. Es werden zunächst kontinuumstheoretische Grundlagen vorgestellt. Dabei werden mechanische und thermodynamische Gesetze erläutert. Um das System aus Feldgleichungen zu schließen, werden nach der Methode von Coleman-Noll thermodynamisch-konsistente Materialgesetze hergeleitet. Das Eigengravitationsp...

Theoretical and experimental investigations of creep groan in automotive disk brakes

Xingwei, Zhao (2018)

Due to the increasing comfort claims of customers, the study on low frequency creep groan has been receiving increasing attention currently. This thesis forces on the study of the fundamental mechanism of creep groan theoretically and experimentally. In order to understand creep groan step by step, the design of test rigs concentrating on creep groan are presented. A test rig with an idealized...

Model reduction of components and assemblies made of composite materials as part of complex technical systems to simulate the overall dynamic behaviour

Peredo Fuentes, Humberto (2017)

The composite components and model order reduction (MOR) methods are widely used to improve the weight/strength ratio and the computational time respectively in different areas of the industry. The objective of this research is to evaluate the dynamic behaviour applying a MOR method in a composite component assembly. A new mixed numerical-experimental technique (MNET) is developed to obtain acc...

Neue MKS-FEM-Methode zur direkten Integration geometrischer und/oder materieller Nichtlinearitäten in die Simulation deformierbarer Mehrkörpersysteme

Nguyen, Viet Anh (2017)

Die vorliegende Arbeit präsentiert neue Möglichkeiten zur effizienten Behandlung geometrisch- und/oder physikalisch-nichtlinearer Probleme in der Dynamik deformierbarer Mehrkörpersystemen (MKS). Dabei werden beliebig große Starrkörperrotationen und nichtlineares Materialverhalten der Komponenten direkt in das Bewegungsgleichungssystem des Mehrkörpersystems einbezogen. Keine Co-Simulations- oder...

An analytical framework for the structural stability analysis of damageable structures and its application to delaminated composites

Köllner, Anton (2017)

In the current work, a novel analytical framework is developed which extends the general elastic stability theory to certain non-conservative deformation processes for which an extended total potential energy can be derived. The extended total potential energy constitutes the governing functional for the non-conservative deformation processes. The mechanical systems considered are described by ...

Coupling of continuum mechanics and electrodynamics

Reich, Felix Alexander (2017)

In the literature, many models of electromagnetic momentum are proposed. Each model implies a form of the electromagnetic force density, which acts as a source in the mechanical momentum balance. The debate as to which model of the electromagnetic force is "correct" for arbitrary materials and processes is ongoing. Most authors argue in favor or against specific models by virtue of thought expe...

Diffusionsphänomene beim Löten mit Nickelbasisloten

Stahn, Oliver (2017)

Beim Hochtemperaturlöten mit Nickelbasisloten besteht seit langem das Problem der Bildung spröder Phasen in der Lötnaht. Dieses wurde bisher nur in wenigen Einzelfällen gelöst. Ziel dieser Arbeit ist es die Prozessführung während des Lötens so zu wählen, dass sich keine spröden Phasen bilden können. Dies resultiert in einer signifikanten Steigerung der Verbindungsqualität und der Gebrauchseigen...

Dynamical modelling of hydraulic excavator considered as a multibody system

Mitrev, Rosen ; Janošević, Dragoslav ; Marinković, Dragan (2017)

This paper considers the development of a plane multibody mechanical model of a hydraulic excavator simultaneously containing an open kinematic chain and closed loops. The Lagrange multiplier technique is used for modelling of the constrained mechanical systems. This approach is used for working out the dynamic equations of excavator motion in the case of performing transportation and digging o...

Beschreibung des Reaktionsablaufs energetischer Materialien bei Laserbestrahlung

Lück, Martin (2017)

Die Untersuchung der Wirkung intensiver Laserstrahlung auf energetische Materialien ist ein Thema mit großer Relevanz für die Sicherheitsforschung und findet Anwendung bei der Entwicklung neuartiger Verfahren zur sicheren Entschärfung von Sprengsätzen. Die dabei auftretenden Prozesse konnten in der Vergangenheit noch nicht adäquat beschrieben werden und sind Gegenstand der vorliegenden Arbeit. ...

A novel excitation method for pyroshock simulation

Houshmand, Behnam ; Lacher, Alexander ; Juengel, Níkolas ; Prasol, Lukas ; Wagner, Utz von ; Uhlmann, Eckart (2016)

Pyroshocks are structural responses to transient excitation caused by the essential use of pyrotechnic devices in aerospace applications. In order to avoid damage in aerospace structures due to pyroshocks, tests are performed on earth prior to launching space modules. In these tests, explosive loads are often replaced by alternative excitation methods such as hammer pendulums or shakers simulat...

General procedure for solution of contact problems under dynamic normal and tangential loading based on the known solution of normal contact problem

Popov, Valentin L. ; Pohrt, Roman ; Heß, Markus (2016)

In this article, we show that the normal contact problem between two elastic bodies in the half-space approximation can always be transformed to an equivalent problem of the indentation of a profile into an elastic Winkler foundation. Once determined, the equivalent profile can also be used for tangential contact problems and arbitrary superimposed normal and tangential loading histories as wel...

Limiting shape of profile due to dual-mode fretting wear in contact with an elastomer

Mao, Xinyu ; Liu, Wei ; Ni, Yuanzhi ; Popov, Valentin L. (2016)

We consider fretting wear due to superimposed normal and tangential oscillations of two contacting bodies, one of which is an elastomer with a linear rheology. Similarly to the contact of elastic bodies, at small oscillation amplitudes, the wear occurs only in a circular slip zone at the border of the contact area and the wear profile tends to a limiting form, in which no further wear occurs. I...

Reduction of friction by normal oscillations. II. In-plane system dynamics

Mao, Xinyu ; Popov, Valentin L. ; Starcevic, Jasminka ; Popov, Mikhail (2017)

The influence of out-of-plane oscillations on friction is a well-known phenomenon that has been studied extensively with various experimental methods, e.g., pin-on-disk tribometers. However, existing theoretical models have yet achieved only qualitative correspondence with experiment. Here we argue that this may be due to the system dynamics (mass and tangential stiffness) of the pin or other s...

Reduction of friction by normal oscillations. I. Influence of contact stiffness

Popov, Mikhail ; Popov, Valentin L. ; Popov, Nikita (2017)

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Kritische Untersuchung der theoretischen Grundlagen zum Einfluss der Vorwärmtemperatur auf die mechanischen Eigenschaften von Schweißbauteilen

Sawan, Hadi (2017)

In der vorliegenden Arbeit wurden die physikalischen Grundlagen von Vorwärmprozessen beim Schweißen dargestellt und mit ihren Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften von Schweißverbindungen diskutiert. Dabei ist insbesondere die Wärmeleitungstheorie von Rykalin betrachtet und die darin enthaltenen Parameter auf ihren Einfluss auf die Abkühlzeit t8/5 untersucht worden.

Adhesive normal contact between flat punch and a visco-elastic half-space in Dugdale approximation

Rengshausen, Julia (2017)

This work shows an analytical approach to solving problems of normal adhesive contact where visco-elastic material behavior is present. The geometry is limited to a flat punch in contact with a half-space, but the approach presented here can also be adapted to different geometries. The adhesion is modelled as a Dugdale potential which has a constant pressure value over the area of adhesion. Usi...

Nutzervertrauen und –erleben im Kontext technischer Systeme

Backhaus, Nils (2017)

Für die ganzheitliche Betrachtung des Nutzers in der Interaktion mit digitalen Online- und Cloud-Systemen spielen Nutzervertrauen und –erleben eine bedeutsame Rolle. Die vorliegende Arbeit untersucht die Zusammenhänge und Wirkweisen dieser beiden Konstrukte und generiert damit neue Erkenntnisse für deren theoretisches Verständnis und empirische Erfassung. Im theoretischen Teil wird das Vertrau...

Simulation von Kontaktproblemen bei linearem viskoelastischem Materialverhalten

Kusche, Stephan (2016)

Auf dem Gebiet der Kontaktmechanik von Körpern mit elastischen Eigenschaften sind bereits viele analytische Lösungen bekannt. Im Gegensatz dazu konnten für viskoelastische Materialien bisher nur einfachste Problemstellungen analytisch gelöst werden. Der Grund dafür ist das zeitabhängige Verhalten viskoelastischer Materialien, das bei Simulationen eine Betrachtung der Deformationsgeschichte erfo...

Prospektive Gestaltung berührungsloser, multimodaler Interaktion – am Beispiel von Large Wall Displays

Elepfandt, Monika (2016)

Der enorme technologische Fortschritt im Bereich der Displaysysteme hat gerade im letzten Jahrzehnt in verschiedensten Arbeitsfeldern zu einer stetigen Zunahme von immer größeren Displays bis hin zu so genannten Large Wall Displays geführt. Da aufgrund der Größe der Displays und teils größeren Interaktionsdistanz zu ihnen eine direkte Berührung oft nicht mehr möglich bzw. schwierig ist, stellt ...

Elektronisches Begleitmaterial zur Untersuchung der Querdynamik von Fahrrädern mit mitlenkender Hinterachse

Schmorl, Benjamin (2016)

Untersuchung und Optimierung der Querdynamik von Einspurfahrzeugen - insbesondere Fahrrädern - mit mitlenkender Hinterachse, elektronisches Begleitmaterial: Herleitung der Bewegungsdifferentialgleichungen, Parametervariationen, Bestimmung von Stabilitätsdiagrammen, Plotten von Stabilitätsdiagrammen, Simulation von Fahrmanövern, Plotten von Neigungs-/Lenk-/Gierwinkel im Zeitbereich, zusätzliches...