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剪切球磨机破坏强度理论

文章作者:球磨机 发布日期:12-17-2015

剪切球磨机破坏强度理论

剪切球磨机破坏强度理论,剪切破坏强度理论认为,物体中要剪应力增长到某个极限,物体就要产生大的塑性变形而屈服,属于这一理论的有最大剪力理论,内摩擦理论,八面体剪应力理论等,按最大剪应力理论,当存在三个主应力,并已压应力为正,由力学分析知道其最大剪应力为:时,物体也就发生破坏。固体的破坏理论中,剪切破坏强度理论是研究的比较多,但此类破坏适用于金属等塑料性材料的破坏,而不适于岩矿材料的破坏,岩矿材料一般硬而脆,几乎没有塑性,大多数岩矿也是不可压缩的,其体积压缩率的数量级约为10-11.即增加时岩矿的体积比较其原始体积减小百万分之几或千万分之几,对岩矿来说,往往屈服也就破碎了,而且,按最大剪应力理论推理,材料的单向抗拉强度和抗压强度相等,这个结论对于岩矿是差的太远,岩矿的抗拉强度小于抗压强度的十分之一左右,因此,剪切破坏强度理论对于岩矿材料的破坏是不合适的。

2)脆断破坏的强度理论,此理论认为,在三个主应力全是拉伸的情况下,以其中最大拉应力,是否达到某一临界来作为判断物体破坏的依据,而对其余两个拉应力则不考虑,在拉应力和压应力共同作用的情况下,则以最大拉伸应变达到某个限度作为物体是否发生断裂的依据,而这个限度可以通过试验确定,最大拉伸应变,对脆性大的矿物而言,值不大,韧性打的矿物,较大,即脆性矿物比韧性矿物易破碎。

按照此最大拉伸变形理论必然推得关系:

剪切球磨机破坏强度理论                                                                                                                            

此式中的泊桑比值平常在0.2-0.5范围,故脆断的抗压强度是抗拉强度的2-5倍,但对岩矿来说,此数值显著小于实际数值,这也许是由于实际岩矿材料中隐藏这裂隙或脆弱面的缘故,与前的剪切破坏强度理论相比,脆段破坏强度理论对岩矿材料要更适合一些。

3)裂纹扩展理论,裂纹扩展理论是A格里费斯于1921年提出来的,他提出这一理论是基于破碎玻璃实际耗费的能量只有理论数值的三万分之一这样一个事实,他做的试验证明,脆性材料中由于内部存在细微裂纹缺陷,而裂缝尖端有高度的应力集中,以致使裂缝扩展并造成破坏,格里费斯提出计算临界载荷的公式。裂缝扩展理论比较适合岩矿材料的破坏,因为岩矿材料既隐藏有缺陷,又具有脆断的特性,破坏过程有裂缝产生和扩展。一个椭圆裂纹附近的应力分布情况,从图可见,在离孔远处,应力分布受孔的干扰很小,基本上是均匀分布的,在长轴的两端点上,有高度应力集中,而在短轴两侧,应力被卸除形成低压区,当椭圆的短轴长度衰减至零时,便是一条长度为2的裂纹,最大应力为:

 

剪切球磨机破坏强度理论 

而裂纹附近的各种应力及位移都和Y有关,Y是和裂纹方向,形式,尺寸,位置有关的一个系数,用符号K来表示Y,称为应力强度因子。Y值可由专门的分析得到,在手册中可由查到。

  当载荷或裂纹长度,达到某一临界数值,正好足以使裂纹发生扩展,在这中临界状态下的应力场强度因子就称为裂纹韧性,他是有裂纹材料断裂难易的一个判断,裂纹尖端附近的应力场强度因子,达到什么程度时裂纹才会扩展,单凭力学是回答不了这个问题的,和前面的力学强度理论一样,必须通过实际测定才能给出断裂韧性K 数值来。

剪切球磨机破坏强度理论

 

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