Зернистые среды
Физико-механические свойства зернистых сред. Коэффициент бокового давления. Способность расширяться при сдвиговых деформациях. Углы внешнего трения покоя и движения. Способность частиц изменять свою упаковку. Напряжение в нижнем слое материала.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.02.2014 |
| Размер файла | 245,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лекция 4
Зернистые среды
Зернистая среда занимает по своим свойствам промежуточное место между твердым телом и жидкостью. Она до определенного предела может сохранять свою форму. Например, если ссыпать сухой песок на горизонтальную поверхность, то он примет форму конуса, и как бы мы ни старались сделать этот конус острее, он все равно будет растекаться, пока не примет устойчивое положение. Однако влажный песок уже обладает свойствами твердого тела и после уплотнения может иметь произвольную форму.
Зернистая среда не имеет постоянной плотности. Плотность зависит от того, как расположены частицы относительно друг друга, каковы их размеры и каковы силы взаимодействия между ними. Зернистая среда изменяет свои свойства в зависимости от уплотняющей нагрузки, влажности, от того, как долго она находилась в покое.
Один из очевидных приемов моделирования зернистой среды -- рассмотрение силового взаимодействия множества частиц и применение к его исследованию статистических методов. Однако в силу сложности подобного моделирования инженерные расчеты базируются на феноменологической модели сплошной среды. Это вполне оправдано, поскольку в подавляющем числе практических случаев размеры частиц зернистой среды несоизмеримо малы в сравнении с размерами содержащего ее аппарата.
Таким образом, зернистая среда -- это сложный для исследования объект, и для разработки инженерных методов расчета здесь требуется больше характеристик физико-механических свойств, чем, например, у жидкостей.
Физико-механические свойства зернистых сред
Характерное свойство зернистой среды, отличающее ее от твердых и жидких тел, -- сжимаемость, т. е. способность частиц изменять свою упаковку.
Компрессионная характеристика
Коэффициент бокового давления
-- отношение приращения горизонтального давления к приращению вертикального давления. Очевидно, если бы коэффициент трения между частицами был равен 0, то 1, т. е. зернистая среда проявляла бы свойство жидкости, известное как закон Паскаля. Наличие сил трения между частицами создает ситуацию, когда 1.
Зернистые среды, у которых c ? 0, называют сыпучими. Материалы с c < 0 называют связными.
Дилатансия, - способность расширяться при сдвиговых деформациях.
Эффективный угол внутреннего трения, угол внутреннего трения, начальное сопротивление сдвигу.
Углы внешнего трения покоя и движения
Угол естественного откоса е
Здесь вес G 3g;
площадь F 2
Тогда
Очевидно, что при или при 0 0 tge= tg=f
Гистерезис напряжений
Размещено на http://www.allbest.ru/
Пример 4.1. В склад загружен порошкообразный материал с плотностью частиц 2 2700 кг/м3 и компрессионной характеристикой a•exp(-b(A + y)), где a 0,8; b 6 10-6 Па-1; A ? 60 103 Па. Найти массу материала на складе площадью F 400 м2 и высотой загрузки материала H 10 м. Трением о стенки пренебречь.
(1)
(2)
Обозначим
(3)
Уравнение (2) после разделения переменных:
(4)
После интегрирования диф.уравнения (2) имеем:
(5)
Здесь C - постоянная интегрирования, которая находится из граничного условия:
(6)
(7)
Поставив С в уравнение (5) получим:
(8)
Подставив в уравнении (8):
,(8)
Откуда получаем распределение напряжений по высоте :
(9)
зернистый среда деформация частица
При x=H получаем 1.67·105 Па
Для данной задачи (трением о стенки пренебречь) можно записать, что напряжения в нижнем слое материала равны
,
Откуда масса материала
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Трение как процесс взаимодействия твердых тел при относительном движении либо при движении твердого тела в газообразной или жидкой среде. Виды трения, расчет трения покоя, скольжения и качения. Расчет коэффициентов трения для различных пар поверхностей.
практическая работа [92,5 K], добавлен 10.05.2010Свойства независимых комбинаций продольной и поперечной объемных волн. Закон Гука в линейной теории упругости при малых деформациях. Коэффициент Пуассона, тензоры напряжения и деформации. Второй закон Ньютона для элементов упругой деформированной среды.
реферат [133,7 K], добавлен 15.10.2011Гравитационные, электромагнитные и ядерные силы. Взаимодействие элементарных частиц. Понятие силы тяжести и тяготения. Определение силы упругости и основные виды деформации. Особенности сил трения и силы покоя. Проявления трения в природе и в технике.
презентация [204,4 K], добавлен 24.01.2012Сила трения как сила, возникающая при соприкосновении тел, направленная вдоль границы соприкосновения и препятствующая относительному движению тел. Причины возникновения трения. Сила трения покоя, скольжения и качения. Применение смазки и подшипников.
презентация [2,9 M], добавлен 12.11.2013Сущность закона определения максимальной силы трения покоя. Зависимость модуля силы трения скольжения от модуля относительной скорости тел. Уменьшение силы трения скольжения тела с помощью смазки. Явление уменьшения силы трения при появлении скольжения.
презентация [265,9 K], добавлен 19.12.2013Определение поступательного движения. Действие и противодействие. Направление действия силы. Сила трения покоя и сила сухого трения. Силы взаимного притяжения. История о том, как "Лебедь, Рак и Щука везти с поклажей воз взялись" с точки зрения физики.
презентация [1,7 M], добавлен 04.10.2011История возникновения силы трения - процесса взаимодействия тел при их относительном движении (смещении) либо при движении тела в газообразной или жидкой среде. Возникновение сил трения скольжения и покоя на стыке соприкасающихся тел, способы уменьшения.
реферат [1,2 M], добавлен 30.07.2015Магнитная жидкость как коллоидная система магнитных частиц и ее физико-химические свойства. Статистические магнитные свойства МЖ. Физические основы метода светорассеяния. Методика проведения экспериментов по светорассеянию. Коэффициент деполяризации.
дипломная работа [740,7 K], добавлен 20.03.2007Принципы численного моделирования влияния пор на физико-механические свойства материалов. Разработка элементной модели углепластика, содержащей дефект в виде поры на границе волокно-матрица. Построение такой модели в программном комплексе ANSYS.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 21.09.2017Характеристика приближенных методов определения коэффициента трения скольжения, особенности его расчета для различных материалов. Значение и расчет силы трения по закону Кулона. Устройство и принцип действия установки для определения коэффициента трения.
лабораторная работа [18,0 K], добавлен 12.01.2010Сущность трения, износа и изнашивания в современной механике. Разновидности трения и их отличительные признаки. Оценка влияния скорости скольжения и температуры на свойства контакта и фрикционные колебания. Инерционные и упругие свойства узлов трения.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 29.08.2008Понятие броуновского движения как теплового движения мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе. Траектория движения частиц. Разработка Эйнштейном и Смолуховским первой количественной теории броуновского движения. Опыт исследователя Броуна.
презентация [83,5 K], добавлен 27.10.2014Уравнение Бернулли для начального сечения наполненного резервуара. Скорость распространения возмущений по трубе. Коэффициент гидравлического трения. Расходные характеристики разветвлений. Величина повышения давления в начальной фазе гидроудара.
практическая работа [265,6 K], добавлен 05.06.2011Уравнения механики сплошных сред для затвердевающих и растущих тел. Реологические соотношения затвердевающих линейных вязкоупругих сред. Исследование цилиндрического стеклометаллокомпозита. Осесимметричное состояние затвердевающих сред, задача Ламе.
дипломная работа [594,3 K], добавлен 26.07.2011Нахождение тангенциального ускорения камня через секунду после начала движения. Закон сохранения механической энергии. Задача на нахождение силы торможения, натяжения нити. Уравнение второго закона Ньютона. Коэффициент трения соприкасающихся поверхностей.
контрольная работа [537,9 K], добавлен 29.11.2013История развития учения о трении. Классические законы трения, открытые французскими учеными Амонтоном и Кулоном в XVII-XVIII в. Трение скольжения, покоя и качения, а также способы его уменьшения. Вредное и полезное трение. Формула Эйлера. Конус трения.
реферат [2,8 M], добавлен 05.05.2013Общая характеристика и значение основных механических свойств твердых тел, направления их регулирования и воздействий: деформация, напряжение. Классификация и типы деформации: изгиба, кручения и сдвига. Пластическое течение кристаллов. Закон Гука.
контрольная работа [782,4 K], добавлен 27.05.2013Общая характеристика и расчет основных параметров подогревателей высокого давления. Определение рабочих моментов собственно подогревателя, охладителя пара и конденсата. Изучение схемы движения теплообменивающихся сред в исследуемом подогревателе.
контрольная работа [41,1 K], добавлен 09.04.2012Создание физической модели деформации материала. Система кластеров структурированных частиц. Описание механики процесса пластической деформации металла при обработке давлением и разрушения материала при гидрорезке на основе кавитации, резонансных явлений.
статья [794,6 K], добавлен 07.02.2014Содержание теории теплорода и описание атомного состава вещества. Раскрытие молекулярных свойств вещества. Природа хаотичного движения малых частиц взвешенных в жидкости или газе, уравнение броуновского движения. Свойства и объём молекул идеального газа.
презентация [127,2 K], добавлен 29.09.2013
