| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状综述 | 第12-19页 |
| 1.2.1 水射流冲击特性研究现状 | 第12-18页 |
| 1.2.2 水射流冲击破岩机理研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 | 第19-23页 |
| 2 水射流冲击动力学理论研究 | 第23-47页 |
| 2.1 水射流基本理论 | 第23-24页 |
| 2.1.1 质量守恒方程 | 第23页 |
| 2.1.2 动量守恒方程 | 第23-24页 |
| 2.1.3 能量守恒方程 | 第24页 |
| 2.2 水射流结构特征 | 第24-29页 |
| 2.2.1 水射流几何结构 | 第24-26页 |
| 2.2.2 水射流动压力分布 | 第26-29页 |
| 2.3 水射流冲击特征 | 第29-46页 |
| 2.3.1 水射流冲击中心压力 | 第29-32页 |
| 2.3.2 水射流冲击平面的压力分布 | 第32-37页 |
| 2.3.3 水射流冲击凹面的压力分布 | 第37-40页 |
| 2.3.4 水射流冲击凸面的压力分布 | 第40-43页 |
| 2.3.5 水射流冲击斜面的压力分布 | 第43-46页 |
| 2.4 本章小结 | 第46-47页 |
| 3 水射流冲击靶板的实验方案设计 | 第47-61页 |
| 3.1 冲击测试实验系统 | 第47-48页 |
| 3.2 PVDF薄膜压电传感器制备 | 第48-51页 |
| 3.2.1 PVDF压电原理 | 第48-50页 |
| 3.2.2 PVDF薄膜传感器制备 | 第50-51页 |
| 3.3 高频数据采集系统 | 第51-54页 |
| 3.4 高速动态分析系统 | 第54-55页 |
| 3.5 喷嘴结构设计 | 第55-58页 |
| 3.6 冲击靶板设计 | 第58-60页 |
| 3.7 本章小结 | 第60-61页 |
| 4 水射流冲击靶板的数值模拟研究 | 第61-72页 |
| 4.1 ALE方法简介 | 第61-64页 |
| 4.1.1 ALE控制方程 | 第61-62页 |
| 4.1.2 对流算法 | 第62-63页 |
| 4.1.3 流固耦合算法 | 第63-64页 |
| 4.2 水射流冲击靶板模型的建立 | 第64-69页 |
| 4.2.1 水与空气的模型 | 第64-65页 |
| 4.2.2 靶板的模型 | 第65页 |
| 4.2.3 模型的建立 | 第65-69页 |
| 4.3 计算控制与求解过程 | 第69-71页 |
| 4.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 5 水射流冲击靶板的瞬态动力学特性分析 | 第72-106页 |
| 5.1 水射流冲击靶板过程分析 | 第72-84页 |
| 5.1.1 圆形喷嘴的水射流冲击靶板的高速摄像分析 | 第72-75页 |
| 5.1.2 方形喷嘴的水射流冲击靶板的高速摄像分析 | 第75-77页 |
| 5.1.3 三角形喷嘴的水射流冲击靶板的高速摄像分析 | 第77-80页 |
| 5.1.4 十字形喷嘴的水射流冲击靶板的高速摄像分析 | 第80-82页 |
| 5.1.5 椭圆形喷嘴的水射流冲击靶板的高速摄像分析 | 第82-84页 |
| 5.2 水射流冲击靶板后的流体运动状态分析 | 第84-90页 |
| 5.2.1 水射流冲击凹面的流态分析 | 第85-86页 |
| 5.2.2 水射流冲击平面的流态分析 | 第86-88页 |
| 5.2.3 水射流冲击凸面的流态分析 | 第88-89页 |
| 5.2.4 水射流冲击斜面的流态分析 | 第89-90页 |
| 5.3 射流速度对冲击特性的影响分析 | 第90-101页 |
| 5.3.1 射流速度对水锤压力强度的影响 | 第90-98页 |
| 5.3.2 射流速度对水锤压力持续时间的影响 | 第98-100页 |
| 5.3.3 射流速度对水射流冲击能量的影响 | 第100-101页 |
| 5.4 水射流形状对冲击特性的影响分析 | 第101-102页 |
| 5.5 靶板角度对冲击特性的影响分析 | 第102-104页 |
| 5.6 本章小结 | 第104-106页 |
| 6 水射流冲击破碎岩石机理研究 | 第106-118页 |
| 6.1 水射流冲击破岩实验研究 | 第106-112页 |
| 6.1.1 水射流发生装置与实验岩样选择 | 第106-108页 |
| 6.1.2 水射流冲击破岩效果 | 第108-112页 |
| 6.2 水射流冲击破岩机理分析 | 第112-114页 |
| 6.3 水射流破岩过程中的应力波效应分析 | 第114-116页 |
| 6.4 本章小结 | 第116-118页 |
| 7 结论与展望 | 第118-124页 |
| 7.1 主要研究内容与结论 | 第118-121页 |
| 7.2 主要创新性成果 | 第121页 |
| 7.3 下一步研究展望 | 第121-124页 |
| 致谢 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-134页 |
| 附录 | 第134-135页 |
| A．作者攻读博士学位期间发表的主要论文目录 | 第134页 |
| B．作者攻读博士学位期间参加的主要科研项目 | 第134-135页 |
