高壓水射流技術的特性及廣泛適用性

近幾十年來，隨著科（kē）學技（jì）術的（de）快速（sù）發展，人類發現了給液（yè）滴賦予比自由（yóu）落（luò）體運動大得（dé）多的打擊能量，這使（shǐ）得漫長（zhǎng）的水滴石穿現象得（dé）以（yǐ）在瞬間便（biàn）可以完成，這就是水射流。然而，為了提高效率，科技又通過機械進一步將水增壓，並使它從直徑（jìng）很小的噴嘴中噴出，形成（chéng）一束高速（sù）、連續的水流束，也就是高壓水（shuǐ）射流。

高速射流本身具有較高（gāo）的剛性，在與靶物碰撞時，產生極高的衝擊（jī）動壓(P=PVC)和渦流的（de）形（xíng）成，從微觀上看相對（duì）於（yú）射流平均速度存在著超高（gāo）速區和低速（sù）區(有時可能為負值)，因而高壓（yā）水射流表麵上雖為圓拄模型（xíng），而內部實際上存（cún）在剛性高和剛性低的部分，剛性高的部分產生的（de）衝擊動壓使傳播時間也減少，增大了衝擊強度，宏觀上看（kàn）起快速楔劈作（zuò）用，而低（dī）剛度（dù）部分（fèn）相對於高剛（gāng）度部分（fèn）形成了柔性空間，起吸（xī）屑、排屑作用，這兩者的結合正好象使得（dé）其切割材料時猶如（rú）一把軸向“鋸刀”加工。
 
高速水射流破壞材料的過（guò）程是一個動態斷裂過程，對脆性材料(如岩石)等（děng）主要是以裂紋破壞及擴散為主，而對塑性材料則符合（hé）最大的拉（lā）應力瞬時斷裂準則，即一旦材料中某點的法向拉應力達到或超過某一臨界值oy 時，該點即發生斷裂。根據彈（dàn）塑性力學，動態斷裂強度與靜態斷裂強度（dù）相比要高出一個數量級（jí）左右，主要是因（yīn）為（wéi）動態應力作（zuò）用時間短，材料中裂紋來不及發展。因（yīn）而這個動態斷裂不僅與應力（lì）有關，還與拉（lā）伸應（yīng）力的作用時（shí）間相關。

因此，我們可以看出高壓水射流技術的應用領（lǐng）域（yù）將是十分廣泛的，它（tā）給我（wǒ）們（men）帶來（lái）了的一種全新的途徑。