Исследование возможности повреждения полимерного компаунд-протектора на абразиве для гидроабразивного резания под водой

В статье представлены результаты теоретической оценки возможности повреждения полимерного компаунд-протектора на абразиве для гидроабразивного резания под водой. В основу расчета положена модель трещины Баренблатта, предполагающая наличие смыкания берегов трещины в хрупком материале оболочки абразива под острыми углами. В работе рассматривается частный случай, в котором предполагается, что микротрещины расположены далеко друг от друга, их размеры малы по сравнению с расстоянием между ними, а объем материала поверхностного слоя намного меньше объема трещины. Напряженно-деформированное состояние материала вокруг места повреждения оболочки (компаунд-протектора) абразивной частицы, а также взаимодействие берегов трещины описаны с помощью нелокальной модели упругого материала. Анализ результатов теоретических расчетов показал, что в сплошном материале оболочки абразивной частицы оказалось энергетически выгодным наличие нарушения его сплошности под влиянием внутренних межчастичных взаимодействий, которые существуют в нем вследствие устойчивости его состояния из-за взаимного межмолекулярного притяжения. Отмечается, что начальная поврежденность оболочки абразива может развиваться под действием водной среды. Из-за заполнения водой дефектов покрытия происходит отслаивание оболочки от зерна при внешних механических воздействиях, существенно меньших? чем планировалось. Полученные результаты позволят обеспечить целостность полимерного компаунд-протектора на абразиве для гидроабразивного резания под водой для выполнения различных технологических задач, в том числе обслуживания опасных объектов, спасательных операций и добычи полезных ископаемых.