2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/16401Reiberregte Schwingungen treten in einer Vielzahl von Anwendungen auf, von der Automobilindustrie bis zur Luftfahrt. Trotz großer Anstrengungen gelten sie nach wie vor oft als "zufällig", "schwer reproduzierbar", "launisch". Jüngere theoretische und numerische Arbeiten deuten nun darauf hin, dass bei reiberregten Schwingungen eine Vielzahl statischer und dynamischer Gleichgewichtszustände auftreten kann. Unter anderem räumlich lokalisierte Schwingungen, Haft-Gleit-Fronten und Haft-Gleit-Pulse. Diese Zustände, die meist nur transient auftreten und daher hier als transitorisch bezeichnet werden sollen, wurden bislang in der Untersuchung reiberregter Schwingungen häufig vernachlässigt, während der Untersuchungsschwerpunkt meist auf stationärem, globalen Antwortverhalten des Reibsystems lag. Hier wird vorgeschlagen, das Phänomen der räumlichen Schwingungslokalisierung im Fall reiberregter Schwinger zu untersuchen, einschließlich der Rolle von sich bewegenden Haft-Gleit-Fronten oder Haft-Gleit-Pulsen. Die im Versuch beobachtete "Zufälligkeit" könnte zurückgehen auf das mangelhafte Verständnis wie reiberregte Systeme bei Vorliegen einer Vielzahl transitorischer Zustände evolvieren. Zur Untersuchung beschränken wir uns auf reibungsselbsterregte, diskrete, reguläre Strukturen. Die beiden ersten Ziele und Arbeitspakete befassen sich mit der Untersuchung und Charakterisierung lokalisierter und sich bewegender Zustände hinsichtlich Existenz, Stabilität, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Sensitivität gegenüber Systemparametern und Reibgesetz. Das dritte Ziel, und das zugehörige Arbeitspaket, zielen auf die Nutzbarmachung der beobachteten nichtlinearen Zustände und Eigenschaften. Betrachtet werden soll die Möglichkeit, gezielt geeignete dynamische Zustände auszuwählen, um gewünsche Reib- und Dämpfungseigenschaften auf Gesamtsystemebene einzustellen. Der vorliegende "Erstantrag" stellt eine außerordentliche und einzigartige Möglichkeit für den Antragsteller dar, frühzeitig selbstständig zu forschen und seine akademische Laufbahn weiter voranzutreiben. Das Institut für Strukturdynamik der Technischen Universität Hamburg bietet ein hervorragendes Umfeld, um die bisherigen Arbeiten des Antragstellers im Feld der Kontaktmechanik noch näher mit Aspekten der nichtlinearen Dynamik zusammenzubringen.FIV represent a major problem in different industrial applications, from the automotive to the aerospace engineering. Despite the great effort that has been invested in the recent years FIV are still defined "random", "low repeatable", "capricious". The recent advances in numerical and theoretical modelling of FIV show that friction affected dynamical systems may experience a multitude of dynamical states, in particular spatially localized vibrating states, stick-slip/full-slip propagating fronts and stick-slip pulses. The role that those transitory states play in the development of FIV has been often neglected in the literature, which, instead, has focused mostly on the stationary, global behaviour of frictional systems. We propose to study in detail the phenomenon of spatial localization of FIV and their propagation at the interface as stick-slip fronts or pulses. The experimental observed “randomness”, in fact, may be caused by our lack of understanding of how frictional systems evolve during the transients through different transitory states. We will focus on friction-excited discrete regular structures. The first two objectives and workpackages aim at studying and characterizing the localized and the propagating states in terms of region of existence, stability, velocity of propagation, sensitivity to system parameters and to the friction law. The third objective and corresponding workpackage aim at exploiting the observed nonlinear states. We will focus on the possibility of selecting the proper dynamical state to obtain the desired friction coefficient and dissipative behaviour. This "first-time" proposal is for the applicant a unique opportunity to start a more independent research and broaden his knowledge in friction-excited dynamical systems working in the Dynamics Group at TUHH. His background in contact mechanics and non-linear dynamics will be of crucial importance to face this challenging project.