Analyse und Optimierung des Dämpfungsverhaltens hybrider Leichtbaulaminate

Motivation:

Elastomere, auch Gummi genannt, werden in Leichtbaulaminaten eingesetzt, um das sonst suboptimale Vibrationsverhalten zu verbessern oder sogar gezielt einzustellen. Neben der Wahl der im Laminat gestapelten Materialien, bieten sich dem Ingenieur noch viele weitere gestalterische Freiheitsgrade wie z.B. die Schichtreihenfolge oder unterschiedliche Schichtdicken. Das resultierende Dämpfungsverhalten ist somit von einer Vielzahl von Parametern abhängig, deren Einfluss dem Ingenieur auch auf zweiten Blick nicht sofort ersichtlich ist. In dieser Arbeit sollen anhand ausgewählter datenbasierter Ansätze (z.B. Sensitivitätsanalyse) die physikalischen Wirkprinzipien einer optimalen Dämpfung aufgedeckt werden. Hierfür kann auf bestehende analytische Laminatmodelle zurückgegriffen werden, die eine schnelle Generierung der benötigten Daten gewährleisten.

Inhalte:

• Recherche zum Stand der Forschung im Bereich constrained layer damping
• Auswahl und Implementierung geeigneter statistischer Methoden zur Handhabung des vorliegenden Optimierungsproblems
• Identifikation der für eine optimale Dämpfung relevanten physikalischen Wirkprinzipien sowie Laminatparameter
• Ableitung von Designrichtlinien oder Implementierung eines Optimierungstools

Fachrichtung:  Maschinenbau, Mathematik, Informatik oder vergleichbar

Art der Arbeit:  Analytik, Simulation 

Voraussetzungen:

• Motivation und Interesse im Bereich der Laminattheorie, Strukturdynamik und datengetriebener Methoden
• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
• Vorkenntnisse in der Programmiersprache Python sind von Vorteil

Beginn:   ab sofort 

Kontakt:   M.Sc. Alexander Jackstadt  (alexander.jackstadt∂kit.edu)