Unter Impulsbelastung kann eine konische Gestalt der verformten Platten beobachtet werden. Dieser Effekt soll im folgenden mit Hilfe der Wellenausbreitung in den Platten geklärt werden.



Man sieht eine mit 3.5 bar impulartig verformte Platte und eine mit demselben Druck quasi-statisch verformte Platte. Um die Formen besser vergleichen zu können, wurde eine Platte unter quasi-statischer Belastung auf dieselbe Auslenkung gebracht, wie die dynamisch verformte Platte.





Impulsbelastung - konische Form
Statische Belastung - runde Form

Diese Messungen wurde am großen Stoßwellenrohr durchgeführt. Das auch dort eine gute Übereinstimmung zwischen Simulation und Experiment erzielt wird, sieht man im folgenden Diagramm:



Führt man für die dargestellte Schwingung eine Spektralanalyse durch, so erzählt man ein Frequenzspektrum vieler verschiedener Frequenzen.



Die einzelnen Frequenzen der Biegewellenanteile haben in einer Struktur unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeiten. Hinzu kommt, daß die Wellenanteile mit den höchsten Frequenzen die kleinsten Amplituden besitzen.
Dadurch entsteht folgender zeitlicher Spannungsverlauf, dargestellt für die Normalspannung in Radialrichtung in der untersten Plattenschicht:



In Plattenmitte entsteht eine oszilierende Spannung, da die Biegewellenanteile mit den großen Amplituden und den niedrigsten Frequenzen den Mittelpunkt am spätesten erreichen.
Daraus ergibt sich der zeitliche Momentenverlauf in der Platte,



der im Mittelpunkt ebenfalls oszilliert. Zusammen mit den Längskräften



kann nun eine Plastzierung entstehen:



Die Querkräfte sind hierbei vernachlässigbar gering. Die Plastizierung richtet sich nach der Oszillation des Biegemomentes. Welche Auswirkungen die zeitlich oszillierenden Biegemonte auf das Verformungsverhalten haben sieht man in den folgenden Abbildungen:



Die Krümmung der Platte im Mittelpunkt wechselt analog zum zeitlich veränderlichen Biegemoment. Dadurch entsteht zuerst eine Trapezform der Platte, die dann in eine konische Form mündet.