관성공동현상

연성 고체 내 관성 공동 현상

연성 재료 계면 근처에서 발생하는 관성 공동 현상은 비대칭적인 기포 동역학, 강렬한 응력 집중, 복잡한 유체-구조 상호작용을 유발합니다. 그러나 초고속 전장 측정 기술의 한계로 인해 연성 고체 내부의 변형장은 명확히 규명되지 못했습니다. 본 연구는 젤-물 계면 근처에서 레이저 유도 관성 공동 현상 중 연성 하이드로젤의 시공간적 변형을 정량화하는 것을 목표로 합니다. 단일 펄스 레이저 유도 관성 공동 현상과 내장형 내부 디지털 이미지 상관(DIC) 스페클 패터닝 방법을 DIC와 통합하여 초당 100만~200만 프레임 속도로 현장 전장 지하 운동학을 분석했습니다. 다양한 무차원 이격 거리를 테스트한 결과, 대칭적인 벌크 유사 진동부터 계면 압입, 제트 역전 및 기포 침투를 동반하는 강하게 비대칭적인 붕괴에 이르는 네 가지 뚜렷한 공동-계면 상호작용 체제가 확인되었습니다. 전장 측정 결과, 무차원 기포 이격 거리에 따라 정체점, 와류 유사 변형 패턴 및 큰 국부 변형이 나타났습니다. 이 연구는 유연한 젤-물 계면 근처에서 관성 공동 현상 역학을 정량화하기 위한 실험적 프레임워크를 구축했습니다. 초고속 이미징 및 DIC를 사용하여 젤-물 계면 근처의 광범위한 이격 거리에서 전장 변형, 변형 국부화 및 제트 형성을 포착했습니다.