冲击波诱导硅油空化

利用飞片平板平面撞击在液体内部产生大幅瞬态负压，研究了聚二甲基硅氧烷（硅）油的空化阈值。平板撞击实验使用 64 mm 口径气炮将薄型弹托支撑飞片发射到液体胶囊靶上，靶中一层薄 Mylar 膜在样品背面形成自由表面。飞片撞击驱入靶胶囊的冲击波在从后部自由表面反射时将硅油置于拉伸状态，最终使样品空化。层裂强度（即使液体空化的临界拉伸）通过光子多普勒测速系统监测自由表面速度确定。本研究探究了黏度与加载应变率对三种黏度差异巨大（4.8$\times$10$^{-2}$ Pa s 至 2.9$~\times$10$^{1}$ Pa s）但其他性质相近的硅油体系的影响。在所探测的应变率与黏度范围内，层裂强度保持恒定。将实验结果与液体空化阈值模型比较表明，气泡均匀成核是空化起始时张力释放的主导机制。