無側限屈服強度與粉末和顆粒材料的流動

粉末和顆粒狀材料由自由移動的顆粒和空氣組成。對于粉末來說,顆粒很小,大小從納米到微米不等。對于顆粒材料,顆粒是通常在毫米大小范圍內。因為它們由自由移動的粒子和空氣組成,粉末和顆粒材料具有固體和液體的特性。在某些情況下,它們可能更像液體,容易流動。在其他情況下,他們可能更像固體,根本不流動,甚至變成固體。為了了解他們的行為,有必要測量粉末和顆粒材料在不同條件下的產生。影響粉末或顆粒材料表現的最強大因素是壓力。當粉末顆粒被壓力(稱為凝聚壓力)推在一起時,它們往往會作用更像固體。如果施加足夠的鞏固壓力,它們可能會在粒子或粒子組,甚至變成固體。移除合并壓力后,粉末可能保持固態狀態。此行為通常稱為結塊。當結塊時發生,力是需要打破粒子之間的鍵,使材料再次作為粉末或顆粒狀材料。

了解粉末或顆粒狀材料對壓力的反應對于工業應用,因為所有粉末和顆粒材料都儲存在壓力下。這種壓力是因為重力作用于材料而由材料本身產生的。粉床底部的粉末顆粒受到上方的粉末顆粒的重量而形成的壓力,此壓力隨高度而增加。因此,壓力作用材料在小袋子和容器中較低,并且隨著存儲容器變大而增加。通常,壓力越大,粉末和顆粒狀材料會越表現出固體的行為。材料承受這種壓力的時間也會影響粉末的行為。

任何在工業應用中使用粉末或顆粒材料的人了解粉末或顆粒材料中固體狀行為的結果。存儲容器打開,物料不會流出。如果存儲容器是料斗存儲器,則料斗打開,沒有材料流出。如果存儲容器是滾筒,則滾筒倒置沒有物質流出。如果儲物容器是一個袋子,則袋子是倒置的,大塊物料流出。材料在容器中的時間越長,問題就越嚴重。

對于料斗和漏斗,固體狀行為的問題已經分類良好。主問題被稱為”拱形”和”弧形倉”。當粉末或粉末發生時發生拱形顆粒狀材料在料斗出口形成一個穩定的拱門,防止材料流動出。當出口上方的材料形成穩定的壁時,就會發生弧口,防止材料落入出口。通常,它們被稱為結塊,并涵蓋一系列行為,包括材料形成完整的固體質量,強團塊或固體材料塊形成的材料,和粉末顆粒的一定百分比粘在一起。


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