Entstehen und Vergehen von Scherfugenmustern

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Gerd Gudehus
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5190891

Scherfugenmuster entstehen in dilatierenden Korngerüsten bei vom Rand aufgeprägter gleichmäßiger Stauchung oder Streckung, einzelne Scherfugen dagegen bei der Freiheit zur Ausbildung einzelner Gleitkeile und an gegen das Korngerüst verschobenen starren Ecken. Es soll untersucht werden, bei welchen Anfangs- und Randbedingungen sich solche Muster bilden, wovon die weitere Musterentwicklung abhängt, wie es zum Verwischen der Muster bis hin zum kritischen Zustand kommt und wie sich eine Filterströmung sowie die Zähigkeit des Korngerüsts auswirken. Vorgesehen sind Modellversuche mit gestauchten oder gestreckten Streifen und Biaxialversuche sowie deren Nachrechnung mit finiten Elementen und hypoplastischen Stoffgesetzen. Voruntersuchungen zeigen, daß sich Scherungsmuster mit bevorzugten Neigungen und Abständen aus Fluktuationen der Porenzahl entwickeln und daraus schmale Scherzonen mit spontan anwachsenden polaren Spannungen entstehen. Für geotechnische und strukturgeologische Anwendungen soll das mechanische Modell ertüchtigt und vereinfacht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen