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A Minimal Model-Based Approach for the Fast Approximation of Wave Propagation in Complex Structures

Heinze, Christoph und Duczek, Sascha und Sinapius, Michael und Wierach, Peter (2017) A Minimal Model-Based Approach for the Fast Approximation of Wave Propagation in Complex Structures. Structural Health Monitoring, 16 (5), Seiten 568-582. SAGE Publications. doi: 10.1177/1475921717697509. ISSN 1475-9217.

[img] PDF (version: post-review, pre-print) - Nur DLR-intern zugänglich
4MB

Offizielle URL: http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1475921717697509

Kurzfassung

Guided wave-based structural health monitoring is a promising technology to continuously monitor aircraft and to identify damage. The simulation of such structures is still a numerically challenging task due to their size and complexity. In this article, a minimal model approach is proposed to allow an approximate but very fast calculation of the wave propagation. The properties being relevant to the propagation of Lamb waves or in general guided waves are determined as part of the preprocessing. These include phase velocities as well as interaction parameters of all discontinuities. The minimal model consists of two steps to calculate a time signal at specific locations. First, a ray tracing algorithm determines suitable wave paths between two points in the reduced model of the structure. Second, wave packets of every incident ray are superimposed to synthesize a time signal. The obtained results are compared with both finite element simulations and experimental measurements.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/107540/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A Minimal Model-Based Approach for the Fast Approximation of Wave Propagation in Complex Structures
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Heinze, ChristophChristoph.Heinze (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2926-3993NICHT SPEZIFIZIERT
Duczek, SaschaIFME; Otto-von-Guericke-Universität MagdeburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sinapius, MichaelMichael.Sinapius (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wierach, PeterPeter.Wierach (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0852-9112144717039
Datum:20 März 2017
Erschienen in:Structural Health Monitoring
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:16
DOI:10.1177/1475921717697509
Seitenbereich:Seiten 568-582
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Chang, Fu-KuoStanford University, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Prosser, William HNASA Langley Research Center, Hampton, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Todd, MikeUniversity of California San Diego, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Shultz, MarkUniversity of Cincinnati, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:SAGE Publications
Name der Reihe:Aerospace Engineering
ISSN:1475-9217
Status:veröffentlicht
Stichwörter:SHM, Lamb waves, minimal model, model reduction, ray tracing, aerospace
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Strukturen und Werkstoffe (alt)
Standort: Hamburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Multifunktionswerkstoffe
Hinterlegt von: Heinze, Christoph
Hinterlegt am:11 Dez 2017 12:47
Letzte Änderung:02 Nov 2023 14:51

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