Projekt 1

Experimentelle Impaktkraterforschung mit der zweistufigen Leichtgaskanone am EMI: innovative Kraterdimensionen und verbesserte Materialmodelle

Projektleitung:

Klaus Thoma, Frank Schäfer
Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach Institut (EMI), Freiburg

Im Projekt beschäftigt:

Tobias Hoerth (Doktorand, EMI)

Zusammenfassung

Dieses Projekt umfasst die Durchführung von Impaktexperimenten an natürlichen Gesteinen und die Erforschung ihrer Materialeigenschaften unter hochdynamischen Lasten. Das Projekt nimmt eine zentrale Rolle im MEMIN Programm ein.

Mit den Impaktexperimenten soll der Einfluss von Geschwindigkeit und Masse des Impaktors sowie von Porosität und Struktur des Zielgesteins auf den Kraterbildungsprozess und den Auswurf von Gestein erforscht werden. Wesentliche Aspekte sind die quantitative Erfassung des Einflusses der Stoßdauer und Druckamplitude auf die stoßwellenmetamorphe Überprägung der Minerale und Gesteine, sowie die Untersuchung von impaktinduzierten Wellenphänomenen (Ausbreitung, Dämpfung, Reflexion, Spallation). Die geplanten Impaktexperimente werden an europaweit einzigartigen Beschleunigern durchgeführt.

Die Materialcharakterisierung dient dazu, das Verhalten der beaufschlagten Gesteine über einen weiten Dehnratenbereich zu erforschen. Hierzu werden Testmethoden angewendet und zum Teil auch entwickelt, mit denen das Material zwischen quasistatischer Last (Dehnrate ca. 10-1 s-1) und extrem dynamischer Last (Dehnrate ca. 106 s-1) Belastungstests unterzogen wird. Diese Charakterisierung ist Voraussetzung für die Ableitung von  Materialmodellen, bestehend aus Zustandsgleichung und Festigkeits-/Versagensmodell.

Ergebnisse

Die Ergebnisse finden Sie hier.