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高壓水射流技術(shù)的特性及廣泛適用性
時(shí)間:2013-03-17 來(lái)源: http://www.hr-packing.cn
近幾十年來(lái),隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人類(lèi)發(fā)現了給液滴賦予比自由落體運動(dòng)大得多的打擊能量,這使得漫長(cháng)的水滴石穿現象得以在瞬間便可以完成,這就是水射流。然而,為了提高效率,科技又通過(guò)機械進(jìn)一步將水增壓,并使它從直徑很小的噴嘴中噴出,形成一束高速、連續的水流束,也就是高壓水射流。
高速射流本身具有較高的剛性,在與靶物碰撞時(shí),產(chǎn)生極高的沖擊動(dòng)壓(P=PVC)和渦流的形成,從微觀(guān)上看相對于射流平均速度存在著(zhù)超高速區和低速區(有時(shí)可能為負值),因而高壓水射流表面上雖為圓拄模型,而內部實(shí)際上存在剛性高和剛性低的部分,剛性高的部分產(chǎn)生的沖擊動(dòng)壓使傳播時(shí)間也減少,增大了沖擊強度,宏觀(guān)上看起快速楔劈作用,而低剛度部分相對于高剛度部分形成了柔性空間,起吸屑、排屑作用,這兩者的結合正好象使得其切割材料時(shí)猶如一把軸向“鋸刀”加工。
高速水射流破壞材料的過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)斷裂過(guò)程,對脆性材料(如巖石)等主要是以裂紋破壞及擴散為主,而對塑性材料則符合最大的拉應力瞬時(shí)斷裂準則,即一旦材料中某點(diǎn)的法向拉應力達到或超過(guò)某一臨界值oy 時(shí),該點(diǎn)即發(fā)生斷裂。根據彈塑性力學(xué),動(dòng)態(tài)斷裂強度與靜態(tài)斷裂強度相比要高出一個(gè)數量級左右,主要是因為動(dòng)態(tài)應力作用時(shí)間短,材料中裂紋來(lái)不及發(fā)展。因而這個(gè)動(dòng)態(tài)斷裂不僅與應力有關(guān),還與拉伸應力的作用時(shí)間相關(guān)。
因此,我們可以看出高壓水射流技術(shù)的應用領(lǐng)域將是十分廣泛的,它給我們帶來(lái)了的一種全新的途徑。
- 標簽:
- 技術(shù)
- 特性
- 適用性
- 高壓水射流
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