高压水射流是一种先进的冷切割新技术，已在采矿、航空、机械、医疗、交通及建筑等行业得到广泛应用，尤其是在煤矿行业中对安全性要求很高的井下作业场合，高压水射流具有独特的应用优势。

本书应用混沌理论，介绍了在不增加发

生装置额外动力的条件下，将连续的高压水射流调制为液珠化的变频冲击射流，不仅充分利用了射流的动态水锤冲击力，而且充分利用了岩石存在各种尺度天然弱面等非线性本质所呈现的混沌响应特性。

应当说，段雄同志的这些开创性工作代表了该领域的前沿，也可以说是很有意义的开拓性尝试，希望引起同行们的广泛关注，尽快在工程实践中得到应用。

全书主要针对变频冲击射流破岩的混沌调制技术和发生装置设计理论进行系统论述。主要内容包括：高压水射流技术概论、射流冲击动力学、岩石破碎的非线性机理、岩石冲击破碎模式、射流发生装置的液电模拟、恒频自激振荡射流分析、变频冲击的混沌调制动力学、变频自激振荡射流分析及射流变频冲击破岩的混沌机理等。

本书可供从事射流工程、岩石破碎工程、非线性科学及有关领域的研究生、教师和科技人员阅读参考。

序

前言

第1章 高压水射流技术概论

1.1 射流类型

1.2 射流技术发展

1.3 混沌调制变频冲击射流的概念

第2章 射流冲击动力学

2.1 喷嘴压力流量关系

2.2 水中压力扰动的传播速度

2.3 冲击方程

2.4 射流瞬态冲击压力

2.5 脉冲射流产生方法

2.6 射流冲蚀方程

第3章 岩石破碎的非线性机理

3.1 非线性系统特征

3.2 非线性方程基本算法

3.3 加载曲线的软化特征

3.4 破碎过程的跃进特征

3.5 碎块分布的分形特征

3.6 破碎历史的记忆特征

第4章 岩石冲击破碎模式

4.1 压力突然释放效应

4.2 冲击效应

4.3 水楔效应

4.4 热冲击效应

4.5 空穴冲击效应

第5章 射流发生装置的液电模拟

5.1 射流发生装置的基本参数

5.2 射流发生装置的基本方程

5.3 强迫共振射流模型

5.4 聚能喷嘴模型

5.5 混沌特性的电路模拟

第6章 恒频自激振荡射流分析

6.1 容感性振荡回路

6.2 自激振荡射流模拟

6.3 自激振荡射流的泵源脉动

6.4 自激振荡系统的参数识别

6.5 自激振荡射流的振荡机理

6.6 自激振荡射流的产生条件

第7章变频冲击的混沌调制动力学

7.1 混沌系统的定义

7.2 混沌系统的特性

7.3 混沌系统的典型相点

7.4 混沌系统的数字特征

7.5 变频射流的混沌调制机理

第8章 变频自激振荡射流分析

8.1 混沌射流发生装置模型

8.2 混沌射流动力学形态分析

8.3 混沌射流的定量分析

8.4 混沌射流发生装置设计

第9章 射流变频冲击破岩的混沌机理

9.1 变频施载特点

9.2 变频施载波动力学分析

9.3 混沌变频射流冲击下岩石裂纹扩展

9.4 变频射流作用下岩石响应的混沌性

参考文献