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高压水射流高速冲击下物体的破坏形式介绍

时间:2014-03-04     来源: 威尼斯人app

在高压水射流或高速液滴打击下,固体的破坏形式十分复杂,物体的破坏取决于材料本身的性质和液滴冲击速度等因素。在液滴高速冲击下,物体的破坏现象主要产生在拉力作用下的脆性破坏以及剪力作用下的塑性破坏。根据破坏发生的位置及应力作用方式可以分以下三种破坏形式。
 
高压水射流高速冲击
 
高压水射流高速冲击下物体的破坏形式介绍:
 
1、固体表面的破坏
 
在高速液滴冲击下,固体表面的破坏不仅在脆性物体内产生,而且也发生在那些应变率低,有一定延伸性的物体内。冲击开始时,受压区内的压力分布是均匀的,但随着液体径向流动开始后压力急剧下降,压缩波被反射后形成强大的径向拉力,当拉力值超过物体的破裂强度时,物体就产生裂缝。固体表面的破坏主要表现为出现表面的浅坑和裂纹,裂纹包括环形裂纹及其周围的短而细的发散性裂纹。
 
2、固体的塑性破坏
 
当高压水射流冲击固体时,固体受到一个很大的压应力的作用,当压应力超过固体的强度极限时,固体发生塑性变形,使固体的密度发生变化,颗粒间的连接力减弱,最终导致固体的塑性破坏。
 
3、固体表面的剪力破坏
 
液体以很高的速度在物体表面作径向运动时,物体表面受剪力破坏。剪力破坏形式很多,如表面出现液体流变的痕迹,小坑或挤压、颗粒边界抬高或出现裂纹等。在高压水射流作用下,被打击区域在强大压缩波的作用下处于绝对受压状态,直到液体向外做径向流动后,作用在同一液体接触面的压力才由水锤压力降到喷嘴的滞止压力。液体在固体表面作径向流动的速度相当快,在流动过程中产生很大的剪切力而使固体受到破坏。对于有一定孔隙率的物体,在压力用下,物体内的孔隙水也有很高的压力,使得孔隙介质颗粒间的连接力减弱,加速了固体的破坏。
 
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