单个角型颗粒冲蚀机理实验系统设计及实验

作者：李增亮; 杜明超; 董祥伟; 范春永; 刘斌

来源：振动与冲击, 2018, 37(21): 195-226.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2018.21.028

• 冲蚀磨损
• 弹射装置
• 角型颗粒
• 高速成像
• 颗粒旋转

研究单个角型颗粒的冲击过程,有助于深入理解冲蚀磨损过程中材料去除的机理。设计了一种用于冲击机理研究的单颗粒冲击实验装置,装置可按照设计速度、角度以及颗粒方位角发射单个颗粒撞击靶体材料,并通过高速摄像机捕捉颗粒撞击的动态过程。利用该装置进行了菱形形状的硬质角型颗粒撞击AA3003铝合金靶体材料的实验,结果表明:装置能够有效研究冲击参数(冲击速度、冲击角、方位角等)对冲击行为和材料变形机制的影响,实现研究变量可控,有助于研究冲蚀磨损过程的主、次要影响因素。冲击角和方位角是决定颗粒旋转方向的关键因素,不同的旋转方向对应了不同的材料变形机制。通过颗粒运动轨迹图像,揭示了冲击诱导的颗粒旋转与冲蚀机理之间的相关性。所设计的实验装置及方法为颗粒冲蚀中的细观力学行为研究提供了一种有效的研究手段。

• 单位
  中国石油大学（华东）; 机电工程学院