On the repulsion effect of coupled Lamb Wave modes

  • This work investigates the phenomenon of mode repulsion in coupled Lamb wave systems. By mechanically coupling two dissimilar plates using spring elements, it is shown that previously intersecting Lamb wave modes are repelled, avoiding any crossing in the dispersion curves. The effect, rooted in eigenvalue theory and first observed in quantum systems, is explained through both mathematical models and classical analogies with coupled harmonic oscillators. Numerical simulations using the Scaled Boundary Finite Element Method validate the theoretical predictions, revealing a correlation between strain distribution and frequency splitting. The observed mode repulsion provides new insights into interface properties and offers potential for applications such as monitoring adhesive degradation in layered structures.

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Autor*innen:Marcel Nicolai
Koautor*innen:Jannis Bulling, Yevgeniya Lugovtsova, Henning Zeipert, Jens Prager, Bernd Henning
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Dispersion curves; Lamb waves; Mechanical coupling; Mode repulsion; Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM)
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Degradationsmechanismen
Veranstaltung:DAGA 2024
Veranstaltungsort:Hannover, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:18.03.2024
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:03.04.2025
Referierte Publikation:Nein
Eingeladener Vortrag (wissenschaftliche Konferenzen):Nein
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