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_id: '21183'
abstract:
- lang: ger
  text: Die präzise Kenntnis der Eigenschaften verwendeter Materialien hat große Bedeutung
    für den Entwurf technischer Systeme aller Art, aber auch für die Überwachung solcher
    Systeme im Betrieb. Für verschiedene physikalische Eigenschaften, Betriebsbedingungen
    und Materialklassen werden daher geeignete messtechnische Verfahren zur Materialcharakterisierung
    benötigt. In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren zur ultraschallbasierten
    Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von homogenen und faserverstärkten
    thermoplastischen Polymeren unter Berücksichtigung der Richtungsabhängigkeit vorgestellt.
    Plattenförmige Probekörper werden dazu mittels Laser-Pulsen hoher Energie breitbandig
    angeregt und die resultierenden akustischen Lamb-Wellen aufgezeichnet. Auf Basis
    der dispersiven Eigenschaften der detektierten Wellenleitermoden werden in einem
    inversen Verfahren die Parameter eines linear-elastischen Materialmodells identifiziert.
    Darüber hinaus wird ein Verfahren zur vollständigen Charakterisierung der Richtungsabhängigkeit
    in orthotropen Materialien wie Faserverbundwerkstoffen unter Verwendung eines
    zweidimensionalen Simulationsmodells vorgestellt. Das Messverfahren wird anhand
    einer Untersuchungsreihe an künstlich gealterten Polymer- und Faserverbundwerkstoffen
    verifiziert und die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den quasistatischen Fall
    betrachtet. Im Vergleich mit den Ergebnissen mechanischer Zugversuche werden die
    Voraussetzungen und Einschränkungen, insbesondere durch die Annahme eines ideal-elastischen
    Materialmodells, diskutiert.
- lang: eng
  text: Precise knowledge of material properties is a great concern in the design
    of technical systems, and in the monitoring of such systems during operation.
    Therefore, metrological processes are required for materials characterisation
    with respect to specific physical properties, operational conditions and classes
    of materials. In the work presented herein, a measurement procedure for the ultrasonic
    characterization of mechanical properties of homogeneous and fiber-reinforced
    thermoplastic polymer materials is presented, considering the different degrees
    of anisotropy. For this, acoustic Lamb waves are excited in a plate-shaped specimen
    using high-energy laser pulses, and then recorded.Based on the dispersive characteristics
    of the detected waveguide modes, an inverse procedure is applied to identify the
    parameters of a linear-elastic material model. Further, a procedure for completely
    characterising the orthotropy of materials like fiber-reinforced composites using
    a two-dimensional simulation model is presented. The measurement procedure is
    verified by examining artificially aged homogeneous polymers and composites, also
    considering the applicability of results to the quasistatic case. Comparing to
    the results of corresponding mechanical tensile tests, preconditions and limitations
    of the procedure are discussed, specifically regarding the assumption of an ideal-elastic
    material model.
author:
- first_name: Manuel
  full_name: Webersen, Manuel
  id: '11289'
  last_name: Webersen
  orcid: 0000-0001-6411-4232
citation:
  ama: Webersen M. <i>Zerstörungsfreie Charakterisierung der elastischen Materialeigenschaften
    thermoplastischer Polymerwerkstoffe mittels Ultraschall</i>. Universitätsbibliothek
    Paderborn; 2021. doi:<a href="https://doi.org/10.17619/UNIPB/1-1088">10.17619/UNIPB/1-1088</a>
  apa: Webersen, M. (2021). <i>Zerstörungsfreie Charakterisierung der elastischen
    Materialeigenschaften thermoplastischer Polymerwerkstoffe mittels Ultraschall</i>.
    Universitätsbibliothek Paderborn. <a href="https://doi.org/10.17619/UNIPB/1-1088">https://doi.org/10.17619/UNIPB/1-1088</a>
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    thermoplastischer Polymerwerkstoffe mittels Ultraschall</i>. Universitätsbibliothek
    Paderborn, 2021.
  mla: Webersen, Manuel. <i>Zerstörungsfreie Charakterisierung der elastischen Materialeigenschaften
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  short: M. Webersen, Zerstörungsfreie Charakterisierung der elastischen Materialeigenschaften
    thermoplastischer Polymerwerkstoffe mittels Ultraschall, Universitätsbibliothek
    Paderborn, 2021.
date_created: 2021-02-05T11:47:28Z
date_updated: 2022-01-06T06:54:49Z
department:
- _id: '49'
doi: 10.17619/UNIPB/1-1088
language:
- iso: ger
publication_status: published
publisher: Universitätsbibliothek Paderborn
status: public
title: Zerstörungsfreie Charakterisierung der elastischen Materialeigenschaften thermoplastischer
  Polymerwerkstoffe mittels Ultraschall
type: dissertation
user_id: '11289'
year: '2021'
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