對(duì)材料變形和破壞的研究，以往大多數(shù)人只注重于加載狀態(tài)，卻很少有人研究在卸載狀態(tài)下材料的變形破壞。然而，卸載作用，也就是壓力釋放效應(yīng)，卻廣泛存在于人類(lèi)的工程活動(dòng)中。試驗(yàn)表明，巖石不但可以在加載狀態(tài)下破壞，也可以在卸載狀態(tài)下破壞，卸載應(yīng)力下巖石的變形特征區(qū)別于加載應(yīng)力，表現(xiàn)為沿卸載方向強(qiáng)烈的擴(kuò)容或膨脹。因此，破壞程度比加載狀態(tài)下要更強(qiáng)烈。

 

物理粉碎時(shí)，粉碎的阻力與物料的強(qiáng)度有關(guān)。強(qiáng)度越高，粉碎的阻力就越大，能耗也越高。很多實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于大多數(shù)脆性材料，抗壓強(qiáng)度＞抗剪強(qiáng)度＞抗彎強(qiáng)度＞抗拉強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度最大而抗拉強(qiáng)度最小，而且抗拉強(qiáng)度要比其抗壓強(qiáng)度低得多。所以在研究物料粉碎時(shí)，如果能利用材料的這一特性進(jìn)行粉碎，就可以提高效率，降低能耗。

 

 

在研究顆粒的粉碎時(shí)，我們可以利用加壓后的顆粒，使其突然卸載，通過(guò)壓力釋放效應(yīng)使物料破壞。

 

 

根據(jù)前混合磨料射流原理所形成的高壓水射流粉碎示意圖來(lái)看，高壓泵產(chǎn)生的高壓水分為兩股：一股是高壓水經(jīng)節(jié)流閥流入高壓儲(chǔ)料罐底部的流態(tài)化室，使罐內(nèi)的顆粒局部流態(tài)化，同時(shí)顆粒獲得流動(dòng)初速度。而另一股高壓水流入混合室并與來(lái)自流態(tài)化室的顆粒漿液充分混合，混合后的顆粒漿液被輸送到噴嘴，作為載體的高壓水通過(guò)噴嘴被加速的同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)顆粒加速。

 

當(dāng)顆粒加速后以近于高壓水射流的速度噴向靶體，并與靶體產(chǎn)生撞擊，最后使顆粒粉碎。在整個(gè)過(guò)程中，顆粒先后受到了水射流的沖擊作用、動(dòng)壓力作用、脈沖作用以及摩擦剪切作用。同時(shí)，加入到高壓水射流中的顆粒，首先受到的是高壓的作用，此時(shí)顆粒發(fā)生彈性變形，然后隨高壓水射流被加速后突然噴出而壓力釋放，整個(gè)過(guò)程是一個(gè)加壓、壓力突然釋放的過(guò)程。