Thermodynamically compatible modeling, determination of material parameters, and numerical analysis of nonlinear rheological materials

dc.contributor.advisorMüller, Wolfgang H.en
dc.contributor.authorAbali, Bilen Emeken
dc.contributor.grantorTechnische Universität Berlin, Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensystemeen
dc.contributor.refereeKashtalyan, Mariaen
dc.date.accepted2014-02-14
dc.date.accessioned2015-11-20T23:15:47Z
dc.date.available2014-03-28T12:00:00Z
dc.date.issued2014-03-28
dc.date.submitted2014-03-18
dc.description.abstractThermodynamische Prozesse werden durch die Feldgleichungen beschrieben, die aus den Bilanzleichungen und konstitutiven Gleichungen gewonnen werden. Nichtlineare Konstitutivgleichungen sind zur Beschreibung der Strömungsprozesse der Kunststoffe oder des Verhaltens der Adhesivklebemittel unter thermischer Belastung notwendig. Die Entwicklung solcher nichtlinearen konstitutiven Beziehungen aus thermodynamischen Prinzipien wird gemäß der gewöhnlichen und erweiterten irreversiblen Thermodynamik dargestellt. Mithilfe einer energiebasierten Methode werden die Materialkennwerte in diesen konstitutiven Gleichungen bestimmt. Diese Methode wird beschrieben und auf ein (nicht ausgehärtetes) Klebemittel aus Epoxy mittels eines Kegel-Platte-Rheometers angewendet. Die Bilanz- und konstitutiven Gleichungen ergeben ein gekoppeltes, nichtlineares Differentialgleichungssystem, welches für diverse Prozesse analytisch und numerisch gelöst wird.de
dc.description.abstractA thermodynamical system can be described by the field equations that are governed by the balance equations and the appropriate constitutive equations. For polymer melts or adhesives under thermal loading nonlinear constitutive equations are necessary. The development of nonlinear constitutive relations compatible with the thermodynamical principles is presented according to ordinary and extended irreversible thermodynamics. The necessary material constants in these constitutive equations are obtained by exploiting an energy based method. This method is demonstrated and applied for an epoxy (non-cured) adhesive measured in a cone-plate rheometer. The balance and constitutive equations result in a set of nonlinear and coupled field equations that is solved with analytical and numerical techniques for various problems.en
dc.identifier.uriurn:nbn:de:kobv:83-opus4-48924
dc.identifier.urihttp://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/4285
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.14279/depositonce-3988
dc.languageEnglishen
dc.language.isoenen
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/en
dc.subject.ddc620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeitenen
dc.subject.otherThermodynamikde
dc.subject.othernichtlineare Rheologiede
dc.subject.otherinverse Analysede
dc.subject.othernumerische Berechnungde
dc.subject.otherfinite Elementmethodede
dc.subject.otherThermodynamicsen
dc.subject.othernonlinear rheologyen
dc.subject.otherinverse analysisen
dc.subject.othernumerical computationen
dc.subject.otherfinite element methoden
dc.titleThermodynamically compatible modeling, determination of material parameters, and numerical analysis of nonlinear rheological materialsen
dc.title.translatedThermodynamische Modellierung, Bestimmung der Materialkennwerte und numerische Analyse von nichtlinearen rheologischen Materialiende
dc.typeDoctoral Thesisen
dc.type.versionpublishedVersionen
tub.accessrights.dnbfree*
tub.affiliationFak. 5 Verkehrs- und Maschinensysteme>Inst. Mechanikde
tub.affiliation.facultyFak. 5 Verkehrs- und Maschinensystemede
tub.affiliation.instituteInst. Mechanikde
tub.identifier.opus44892
tub.publisher.universityorinstitutionTechnische Universität Berlinen
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