在高壓水射流或高速液滴打擊下，固體的破壞形式十分復(fù)雜，物體的破壞取決于材料本身的性質(zhì)和液滴沖擊速度等因素。在液滴高速沖擊下，物體的破壞現(xiàn)象主要產(chǎn)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(jù)破壞發(fā)生的位置及應(yīng)力作用方式可以分以下三種破壞形式。

 

 

 

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(nèi)產(chǎn)生，而且也發(fā)生在那些應(yīng)變率低，有一定延伸性的物體內(nèi)。沖擊開始時，受壓區(qū)內(nèi)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(dāng)拉力值超過物體的破裂強度時，物體就產(chǎn)生裂縫。固體表面的破壞主要表現(xiàn)為出現(xiàn)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(xì)的發(fā)散性裂紋。

 

2、固體的塑性破壞

 

當(dāng)高壓水射流沖擊固體時，固體受到一個很大的壓應(yīng)力的作用，當(dāng)壓應(yīng)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(dǎo)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(xiàn)液體流變的痕跡，小坑或擠壓、顆粒邊界抬高或出現(xiàn)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(dāng)快，在流動過程中產(chǎn)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(nèi)的孔隙水也有很高的壓力，使得孔隙介質(zhì)顆粒間的連接力減弱，加速了固體的破壞。

 

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