中文摘要：

以对流场的研究作为水射流强化材料表面机理研究的切入点，运用平面激光诱导荧光法和粒子图像测速技术对200MPa量级高压淹没水射流流场中的流动速度、流束脉动、流动结构及演化特征、剪切层空化形态进行定量测量。进而以TC4钛合金作为研究对象，改变射流压力、靶距与淹没深度，对试样进行射流强化实验。对强化过的试样表面进行显微组织分析与性能测试，采用三维轮廓扫描技术对材料表面的形貌尺度进行描述与统计，用显式动力学方法对材料表面的应力和应变的瞬态变化过程进行数值模拟。本研究拟建立与材料表面形貌相关联的射流流动结构与剪切层空化形态描述方法，获得不同尺度流动结构和剪切层空化对TC4钛合金进行强化的数理模型，建立从材料表面特征识别射流流束冲击强化和空化强化的方法，获得高压淹没水射流影响TC4钛合金性能变化的微观机制。本研究为合金材料的空化强化和射流加工工艺提供有力的支撑，并提升对淹没射流作用机理的认识。