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水射流造成的物体破坏(包括岩体力学、岩体强度、射流切割金属参数)

时间:2022-03-13  编辑:网络字体:
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高压水射流或高速水滴冲击下物体的破坏,大体是由以下几种作用所引起的。
①气蚀破坏作用;
②水射流的冲击作用;
③水射流的动压力作用;
④水射流脉冲负荷引起的疲劳破坏作用;
⑤水楔作用等。
射流冲击物体表面后,流体只是附于材料表面做快速径向流动。柱状液滴的径向流动速度与其冲击速度相等。射流在材料表面径向流的流动过程中.将产生很大的剪切力,使材料表面受到破坏。对于有一定孔隙的物体,在压力作用下.物体的孔隙内也有很高的压力。由于张力作用,孔隙介质颗粒之间连接力减弱,从而加速了材料的破坏过程。
如果液滴冲击速度较低.材料表面受到压缩波和拉应力作用,同时形成气蚀,压力虽然小于使固体产生破坏的临界值.但气蚀作用也能使物体产生破坏。有人认为气蚀是高压水射流作用下物体产生破坏的主要原因,也有人认为气蚀是促使物体破坏的因素,但气蚀破坏只有在液滴低速冲击时才比较明显,尤其对颗粒度较大的非金属脆性材料影响较大。
高压水射流或高速液滴冲击下,物体的破坏大体可以分为两大类型:一是以金属为代表的延性材料,在剪切应力作用下的塑性破坏;二是以岩石为代表的脆性材料在拉伸应力或应力波作用下的脆性破坏。另外有一些材料在其破碎过程中,上述两种破坏形式同时发生。

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