A Study of Damage during Impact in Zerodur

Abstract
The damage evolution in the transparent glass-ceramic ZERODUR, when impacted by pointed and blunt steel cylinders, was investigated in a high-speed photographic study. The impact velocities were varied in the range from 50 m/s to 1500 m/s. Crack velocities and damage velocities were measured by means of the sequences of shadowgraphs, taken with a Cranz-Schardin camera. The damage velocities and the threshold for nucleation of fracture were determined as a function of impact velocity. The results showed, that the glass-ceramic ZERODUR exhibits similar damage mechanisms as observed with different types of glasses in earlier work. The ballistic efficiency of the material was determined by means of Depth of Penetration (DOP) tests.

Résumé
L'évolution de l'endommagement a été étudiée pour la céramique vitreuse ZERODUR à l'aide d'une caméra ultra-rapide. Les essais avec impact sur les bords furent réalisés avec des cylindres d'acier dans la gamme de vitesse d'impact de 50 m/s à 1500 m/s. Les vitesses des propagation des fissures et de l'endommagement ont été mesurées à l'aide d'images ombroscopique obtenus avec la caméra Cranz-Schardin. Les vitesses de l'endommagement et le seuil pour nucléation ont été déterminées en fonction de la vitesse d'impact. Les résultats ont démontrés des mécanismes d'endommagement simulaires avec ZERODUR qu'avec les types de verre utilisés dans des travaux ultérieurs. L'efficacité ballistique du matériau était déterminée par des tests DOP (Depth of Penetration).