Seite - 147 - in Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin - Grundlagen und Anwendungen

5.6 Elasto-PlastischerNormalstoßmitAdhäsion 147 Abb.5.19 Stoßzahl als Funktionder Stoßgeschwindigkeit fürden elasto-plastischenNormalstoß einerAluminiumoxid-Kugel aufeinedicke Aluminiumplatte.Vergleichder verschiedenen theoretischen Vorhersagenmit experimentellenErgebnissen vonKharazundGorham[47] 1 2 3 4 5 6 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 FEM Thornton Interpolation Experiment 0 [m/s] z InAbb.5.19 sind die entsprechendenKurven für eineAluminiumplatte gezeigt. In der Theorie ergibt sich eine kritische Geschwindigkeit von ungefähr 0,05 m/s zur Initiie- rung plastischerVerformungen. In diesemGeschwindigkeitsbereichwurden aber von den Autor*innen der experimentellen Studie leider keineMessungen durchgeführt.DieÜber- einstimmungmit denPrognosen des FEM-basiertenModells istwiederumgut; das Inter- polationsmodell weicht für größere Geschwindigkeiten zunehmend nach oben von den Versuchsergebnissen ab, die Vorhersagefähigkeit des Thorntonschen Modells ist erneut unbefriedigend. Zusammenfassend kannman bilanzieren, dass dasModell vonThornton nur für einen kleinenBereich inderNähedeselastischenGrenzfallskorrekteErgebnisse liefert, fürgrö- ßereGeschwindigkeitenwirddieEnergiedissipationvondemModelldeutlichüberschätzt. Das Interpolationsmodell liefert für kleineundmittlereGeschwindigkeitenguteVorhersa- gen, fürgroßeGeschwindigkeiten(inderGrößenordnungdesHundertfachenderkritischen Geschwindigkeit) wird die plastische Dissipation von demModell zunehmend deutlich unterschätzt. Auch das FEM-basierteModell kann keine sehr guteÜbereinstimmungmit denVersuchsergebnissenerreichen,wasvermutlichdaraufzurückzuführenist,dassdieVer- festigungdesplastischdeformiertenMediumsnichtausreichendindemzugrundeliegenden FEM-Modellberücksichtigtwurde [44]. 5.6 Elasto-PlastischerNormalstoßmitAdhäsion WegenderSpannungskonzentration amRanddes adhäsivenKontaktes spielt Plastizität in adhäsivenStößeneinenochgrößereRolle,alsdasschonbeinicht-adhäsivenKollisionender Fall ist.Nichtsdestotrotz istdasadhäsiveStoßproblemvonelasto-plastischenKörpernweit entfernt von einer umfassenden, rigorosenBeschreibung, da bereits die zugrundeliegende