高壓水射流高速沖擊下物體的破壞形式介紹

在高壓水射流或高速液滴打擊下，固體的破壞形式十分復雜，物體的破壞取決于材料本身的性質和液滴沖擊速度等因素。在液滴高速沖擊下，物體的破壞現象主要產生在拉力作用下的脆性破壞以及剪力作用下的塑性破壞。根據破壞發(fā)生的位置及應力作用方式可以分以下三種破壞形式。
 
高壓水射流高速沖擊下物體的破壞形式介紹：

1、固體表面的破壞

在高速液滴沖擊下，固體表面的破壞不僅在脆性物體內產生，而且也發(fā)生在那些應變率低，有一定延伸性的物體內。沖擊開始時，受壓區(qū)內的壓力分布是均勻的，但隨著液體徑向流動開始后壓力急劇下降，壓縮波被反射后形成強大的徑向拉力，當拉力值超過物體的破裂強度時，物體就產生裂縫。固體表面的破壞主要表現為出現表面的淺坑和裂紋，裂紋包括環(huán)形裂紋及其周圍的短而細的發(fā)散性裂紋。

2、固體的塑性破壞

當高壓水射流沖擊固體時，固體受到一個很大的壓應力的作用，當壓應力超過固體的強度極限時，固體發(fā)生塑性變形，使固體的密度發(fā)生變化，顆粒間的連接力減弱，最終導致固體的塑性破壞。

3、固體表面的剪力破壞

液體以很高的速度在物體表面作徑向運動時，物體表面受剪力破壞。剪力破壞形式很多，如表面出現液體流變的痕跡，小坑或擠壓、顆粒邊界抬高或出現裂紋等。在高壓水射流作用下，被打擊區(qū)域在強大壓縮波的作用下處于絕對受壓狀態(tài)，直到液體向外做徑向流動后，作用在同一液體接觸面的壓力才由水錘壓力降到噴嘴的滯止壓力。液體在固體表面作徑向流動的速度相當快，在流動過程中產生很大的剪切力而使固體受到破壞。對于有一定孔隙率的物體，在壓力用下，物體內的孔隙水也有很高的壓力，使得孔隙介質顆粒間的連接力減弱，加速了固體的破壞。

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