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。