Dispersion Calculator: Eine open source Software zur Berechnung von Dispersionskurven und Modenformen geführter Wellen

Der MATLAB-basierte Dispersion Calculator (DC) ist eine interaktive Software zur Berechnung von Dispersionskurven und Modenformen geführter Wellen in ebenen, isotropen und multilagigen, anisotropen Laminaten. Der DC wird kontinuierlich verbessert und mittels DISPERSE validiert. Der DC wurde 2018 erstmals veröffentlicht. Heute wird er weltweit verwendet.

Features:

  • Dispersionsdiagramme für ebene, isotrope Platten und multilagige, anisotrope Laminate: Phasengeschwindigkeit, Energiegeschwindigkeit, Laufzeit, Einschallwinkel, Wellenlänge, Wellenzahl und Dämpfung vs Frequenz
  • Immersion in Fluide (fluid-loading)
  • Viskoelastizität (Materialdämpfung)
  • Polare Dispersionsdiagramme: Phasengeschwindigkeit, Energiegeschwindigkeit, Laufzeit, Einschallwinkel, Wellenlänge und Wellenzahl vs Ausbreitungsrichtung
  • Verschiedene Materialsymmetrieklassen können in einem Laminat kombiniert werden: Isotrop, kubisch, transversal isotrop, orthotrop
  • Simuliertes Signal: Zeit- und Frequenzantwort einzelner oder mehrerer Lambwellen nach Zurücklegen einer bestimmten Zeit in einer Platte/Laminat, out-of-plane und in-plane Signal
  • Durch-Dicke Modenform: Verzerrung, Spannung, Dehnung, Energiedichte und Leistungsflussdichte
  • 2D-Animation der Modenform
  • Durch-Dicke Bulk-Wellenmuster
  • Bulk-Wellenausbreitung im Vollmaterial: 2D- und 3D-Phasengeschwindigkeit, Gruppengeschwindigkeit, Langsamkeit, Polarisation und Energieablenkung
  • Streuung von Bulk-Wellen an der Grenzfläche zwischen Fluiden und Festkörpern: 2D- und 3D-Darstellung; reflektierte und transmittierte Energiestreuungskoeffizienten vs Einfallswinkel
  • Homogenisierter Steifigkeitstensor multilagiger, anisotroper Laminate
  • Materialeditor: Eingabe von reellen und komplexen Ingenieurskonstanten und Steifigkeitstensorkomponenten
  • Export von Grafiken
  • Export der Dispersionskurven- und Modenformendaten als Excel-, Txt- und MATLAB-Dateien

Besondere Features:

  • Der DC kann Laminate mit mehreren Hundert Lagen berechnen, sodass auch die dicksten Laminate abgedeckt werden
  • Der DC kann die verschiedenen Modenfamilien unterscheiden, wie symmetrische, antisymmetrische und unsymmetrische Lamb-, horizontale Scher- und Scholtewellen
  • Mehrere Jahre kontinuierlicher Überarbeitung ermöglichen ein schnelles und robustes Tracing von Dispersionskurven

Runterladen und Benutzung des DC:

  • Führen Sie entweder den Installer aus, um den DC als Stand-alone zu installieren (MATLAB nicht benötigt)
  • Oder führen Sie den Code aus (MATLAB und Curve Fitting Toolbox benötigt)

Weiterführende Informationen & Links

Kontakt

Dr. Armin Huber

Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie
Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP)
Am Technologiezentrum 4, 86159 Augsburg