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Konventionelles Kräftegleichgewicht versus hypothetisches Impulsgleichgewicht

* Presenting author
Day / Time: 21.03.2018, 11:20-11:40
Room: MW 0350
Typ: Poster
Das Posterforum zu diesen Postern findet am Mittwoch von 16:00 - 16:40 Uhr direkt am Poster in der Magistrale des MW-Gebäudes - Posterinsel L - statt. Die Poster hängen von Dienstag morgen bis Donnerstag nachmittag.
Abstract:

Bei deviatorischen (d.h. volumentreuen und rotationsfreien) Oberflächenwellen liefert die klassische Cauchy-Euler Bewegungsgleichung nur triviale Null-Lösungen. Dies war der Grund, das konventionelle Kräftegleichgewicht durch ein hypothetisches Impulsgleichgewicht zu ersetzen und in einem ad-hoc-Experiment nachzuprüfen. Beide Konzepte sind miteinander verwandt, ihre longitudinalen Wellengleichungen unterscheiden sich mathematisch um eine Differentiationsstufe. Bei geradliniger Ausbreitung wie im homogenen Kontinuum liefern beide Konzepte gleiche Ergebnisse. Auch im allgemeinen Fall mit gekrümmtem Strahlengang besteht bei hohen Frequenzen eine asymptotische Übereinstimmung, nur im unteren Frequenzbereich zeigt sich ein Unterschied in der Wellengeschwindigkeit. Besonders signifikant ist dieser Effekt beim 1D-Exponentialhorn im Bereich der sog. Cutoff-Frequenz, wo sich nach der Kräftetheorie eine, von Hornkontur und Frequenz abhängige, bis auf Null abnehmende Wellengeschwindigkeit errechnet. Dagegen besitzt das Impulskonzept mit der Huygens´schen Elementarwelle eine das Lokalitätsaxiom erfüllende Wellengeschwindigkeit, da sie nur von den örtlichen Materialeigenschaften abhängig ist und keiner Fernwirkung unterliegt. Phasenmessungen am homogenen 1D-Exponentialhorn bestätigen eher eine von Horngeometrie und Frequenz unabhängige Geschwindigkeitskonstanz. So sehr viel einfacher die Impulstheorie mit der konstanten Wellengeschwindigkeit ist, eine experimentelle Verifikation erfordert präzisere Messungen und eine Ausweitung auf die anderen Wellenarten.