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8.2 StoßbasierteTestverfahren 203 Gelenkknorpel ist allerdings einmehrphasiges, faserverstärktes, viskoelastischesMate- rial.EinengroßenEinflussaufdieviskoelastischenEigenschaftenvonKnorpelgewebehat beispielsweisebei langsamerenBelastungen (mit charakteristischenAnregungsfrequenzen vonbiszu100Hz)dessenHydration.EinegrößereHydrationführtdabei (etwasparadoxer- weise)dazu,dassdasVerhältnisvonSpeicher-undVerlustmodulwächst [28];dasGewebe verliertdadurchanFähigkeit,EnergiedurchviskoseDeformationenzudissipieren.Beisehr schnellen stoßartigenBelastungen ist es dagegenunwahrscheinlich, dass derFlüssigkeits- anteil (als zweite Phase) Einfluss auf die Dissipation hat [29]. In diesemFall sind daher mehrphasigeBeschreibungendesKnorpelgewebesoftgarnichtnotwendig. Selyutina et al. [30] verwendeten einquasi-linearesKelvin-Voigt-Modell zurBeschrei- bung des FallgewichtstestsmitGelenkknorpel und verglichen ihreVorhersagenmit expe- rimentellen Ergebnissen. DasModell wurde kürzlich von Springhetti und Selyutina [31] verallgemeinert, umgroßeDeformationendesGewebesberücksichtigenzukönnen. Pierceetal.[32]schlugenschließlicheinMikrostruktur-basiertesKontinuumsmodellzur BeschreibungderviskoelastischenundpermeablenEigenschaftenvonKnorpel-Gewebevor, dasdie statistischeVerteilungderFaserorientierungen indemMaterial inBetracht zieht. FallgewichtstestsanStraßenbelag Auch zurBestimmung der elastischenEigenschaften vonStraßenbelägen verwendetman Fallgewichtstests.DasMessprinzipistdabeiaberetwasanders,alsbeidemobenerwähnten FallturmzurUntersuchungvonKnorpelgewebe5: In bestimmtenAbständenvonderLast, alsodemfallendenGewicht,misstmandieVerschiebungderOberflächeund schließt dar- aus aufdie elastischenModulnderSchichtendesStraßenbelags [33]– sieheAbb.8.3.Die BestimmungdieserVerschiebung ist ein reinkontaktmechanischesProblem.DieKontakt- mechanik geschichteterMedien wurde zwar in dem vorliegenden Buch nicht behandelt, dazuexistiertabereineumfangreicheLiteratur. InmehrererHinsichtsinddieseMaterialien außerdemmitden indiesemBuchbehandeltenGradientenmedienverwandt. Der Fallgewichtstest ist ein dynamischerVersuch.Dieswirft wiederumdie Frage auf, wiemandieErgebnisse des dynamischenExperiments in FormstatischerModuln deuten kann.DiesemProblemwidmetensichRutaetal.[34],indemsieihrobenfürhomogeneelas- tischeMedien beschriebenesVerfahren zurUmrechnung der statischen und dynamischen Lösungen fürgeschichteteMaterialienverallgemeinerten. 8.2.2 WeiterestoßbasierteTestverfahren Einweiterer Bereich von stoßbasierten Testverfahren ist dieAuslegung und Prüfung von Schutzhelmen,z.B.vonMotorradfahrer*innen.DieHelmprüfungistdurchdieeuropäische 5Daswird schonausdemenglischenBegriff für dasverwendeteMessgerät,„fallingweight deflec- tometer“,deutlich.