초음속 속도에서 액체 충격에 의한 고체의 변형

초록 고체 표면에 작은 실린더나 액체 제트의 충격으로 인해 발생하는 높은 변형률에서 고체의 변형에 대한 연구가 이루어졌다. 최대 1200 m/s의 속도로 고체에 제트를 투사하는 방법이 개발되었다. 충격에 의한 고체의 후속 변형과 액체의 거동은 고속 사진 촬영 방법으로 관찰되었다. 충격 하중의 크기와 지속 시간은 압전 변환기를 사용하여 측정되었다. 고체의 변형 모드는 플라스틱, 탄성 및 취성 재료에 대해 조사되었다. 액체 제트는 충격 시 초기에는 압축 가능한 방식으로 동작하는 증거가 있다. 변형의 일부는 이러한 압축 가능 효과에 기인하며, 일부는 표면을 가로질러 매우 높은 속도로 흐르는 액체의 전단 작용에 기인한다. 제트의 머리가 적절한 형태(예: 쐐기 모양)를 가질 경우, 표면을 가로지르는 유량은 접근 속도보다 훨씬 클 수 있다. 고체에서 발생하는 변형의 일반적인 유형은 다섯 가지가 발견되었다. (i) 원주 표면 균열, (ii) 피하 흐름 및 균열, (iii) 대규모 플라스틱 변형, (iv) 충격 영역 주위의 전단 변형, 그리고 (v) 응력파의 반사와 간섭으로 인한 균열. 지배적인 변형 모드는 고체의 기계적 특성과 충격 속도에 주로 의존한다. 이 관찰은 비 오는 날 고속 비행하는 항공기의 침식 문제와 터빈 블레이드의 침식에 대한 실제 문제와 관련이 있다.