Erzeugung und Ausbreitung von Stoßwellen

Zusammenfassung

In der Festkörpermechanik wird angenommen, daß eine auf einen Körper an beliebiger Stelle einwirkende Kraft jedes Volumenelement dieses Körpers gleichzeitig in Bewegung setzt und zu einer der Kraft proportionalen Beschleunigung und Rotation um dessen Schwerpunkt führt. Andererseits wird in der Elastizitätstheorie ein Gleichgewichtszustand zwischen äußeren Kräften und im Festkörper auftretenden Dehnungen angenommen Bei sehr schnell erfolgenden Krafteinwirkungen oder wenn diese nur von kurzer Dauer sind, muß eine Beschreibung der auftretenden Erscheinungen durch Stoßwellen erfolgen. Stoßwellen breiten sich in einem Medium mit hoher Geschwindigkeit aus. Tritt in der Stoßwellenfront keine bleibende Veränderung des Werkstoffzustandes ein, dann handelt es sich um elastische Wellen. Diese breiten sich annähernd mit der für den Werkstoff typischen Schallgeschwindigkeit der Longitudinalwelle aus. Plastische Wellen hingegen führen zu bleibenden Werkstoffveränderungen, welche in der Stoßwellenfront momentan hervorgerufen werden. Die Geschwindigkeit plastischer Wellen kann, abhängig von dem in der Stoßwellenfront vorliegenden Druck, kleiner oder größer als die Schallgeschwindigkeit des Mediums sein.