Entwicklung des Modells „Rasp“ zur Erklärung von Bruchvorgängen in planar beaufschlagten Keramikplatten

  1. Prof. Dr. Holger Frenz and
  2. Alois Wehrstedt
  1. Wolf-Dieter Winkler

Published Online: 31 MAY 2007

DOI: 10.1002/9783527610310.ch9

Kennwertermittlung für die Praxis

Kennwertermittlung für die Praxis

How to Cite

Winkler, W.-D. (2007) Entwicklung des Modells „Rasp“ zur Erklärung von Bruchvorgängen in planar beaufschlagten Keramikplatten, in Kennwertermittlung für die Praxis (eds H. Frenz and A. Wehrstedt), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany. doi: 10.1002/9783527610310.ch9

Editor Information

  1. Fachhochschule Gelsenkirchen, Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften, 45877 Gelsenkirchen, Germany

Author Information

  1. Winkler Mess- und Prüfsysteme, Freiburg (ehemals Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, Freiburg), Germany

Publication History

  1. Published Online: 31 MAY 2007
  2. Published Print: 9 DEC 2002

ISBN Information

Print ISBN: 9783527306749

Online ISBN: 9783527610310

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Keywords:

  • Kennwertermittlung;
  • Modell „Rasp“;
  • Erklärung von Bruchvorgängen in planar beaufschlagten Keramikplatten;
  • Schädigungsmechanismen in Werkstoffen;
  • Planar-Aufschlag;
  • Druckwellen;
  • Zugspannungswellen;
  • Spallation

Summary

Um Schädigungsmechanismen in Werkstoffen zu untersuchen, die durch mechanische Spannungswellen hervorgerufen werden, ist der Planar-Aufschlag ein geeignetes Experiment. Der ebene Aufschlag einer Projektil- auf einer Targetplatte erzeugt in den Platten ebene Druckwellen. Die beiden Wellen werden an den rückseitigen Oberflächen der Platten als ebene Entlastungswellen reflektiert. Sollen die Auswirkungen von Zugspannungen untersucht werden, so werden die Plattendicken üblicherweise so gewählt, dass sich die beiden Entlastungswellen etwa in der Mitte des Targets treffen. Durch ihre Wechselwirkung werden Zugspannungswellen erzeugt. Überschreiten die Zugspannungen die Zugfestigkeit des Werkstoffs, platzt der hintere Bereich der Targetplatte ab, es entstehen zwei Teilplatten. Das Abplatzen wird Spallation genannt.

Aus der Oberflächenbewegung der Targetrückseite können nun Rückschlüsse auf die Vorgänge im Target geschlossen werden, insbesondere lassen sich daraus die Spannungsverhältnisse im Target ableiten. Aus diesem Grund wird das Geschwindigkeit-Zeit-Profil der Targetrückseite aufgezeichnet, wobei die Geschwindigkeitsamplitude den herrschenden Spannungen näherungsweise proportional ist. Auch das Abplatzen erzeugt ein Signal in dem Profil. Seine Amplitude ist ein Maß für die Zug- oder Spallationsfestigkeit des Werkstoffs. Die aufgefangenen Bruchstücke der Targetplatte lassen wiederum Rückschlüsse auf die Breite des Schädigungsbereiches, die Spallationszone, zu.