- •1 Технологический процесс и краткая характеристика его основных стадий (переделов).
- •3 Классификация основных процессов в технологии производства строительных материалов и изделий.
- •6 Классификация процессов в зависимости от изменения параметров (скорости, давления, концентрации и др.) процесса во времени.
- •7 Материальный баланс и его назначение.
- •8 Тепловой баланс и его назначение.
- •9 Интенсивность процессов и аппаратов, определение необходимой рабочейповерхности или рабочего объема непрерывно действующего аппарата.
- •14 Подобные явления. Константы и инварианты подобия, индикаторы подобия, симплексы (параметрические критерии), критерии подобия (определяющие и неопределяющие).
- •15 Теоремы подобия. Критериальные уравнения.
- •16 Силовые воздействия при измельчении материалов в машинах
- •17 Виды процесса измельчения материалов в зависимости от конечной крупности
- •18 Характеристики исходного и готового продукта: категории прочности и хрупкости горных пород.
- •19 Степень дробления
- •20 Основные энергетические гипотезы дробления.
- •21 Схемы циклов измельчения.
- •22 Кинетика измельчения и размолоспособность.
- •29 Теория Гриффитса разрушения твердых тел.
- •30 Теоретическаяпрочность твердых тел (формула Орована-Келли); критическое напряжение по Гриффитсу.
- •31 Эффект адсорбционного понижения прочностиП.А.Ребиндера.
- •32 Особенности порошков тонкого помола.
- •33 Грохочение. Основные схемы рассева, их достоинства и недостатки.
- •38 Оценка процесса грохочения (производительность и эффективность грохочения).
- •39 Гранулометрический состав материалов. Непрерывные и прерывистые укладки. Оптимальное соотношение фракций при непрерывной укладке (формула Андерсена).
- •40 Эффективность аппарата и интенсивность его действий.
- •41 Количественная оценка качества перемешивания.
- •42 Классификация смесительных машин.
- •43 Принципиальные схемы устройств для смешивания порошковых материалов.
- •44 Качественные выводы на основе накопленного опыта по смешиванию материалов.
- •45 Коагуляционно-тиксотропные и конденсационно-кристаллизационные структуры.
- •46 Вибрирование. Параметры вибрации и их совокупности, определяющие качество уплотнения. Схемы виброплощадок.
- •47 Разновидности вибрационных методов формования.
- •49 Формование с прессованием бетонной смеси. Разновидности формования с прессованием (полусухое прессование и пластическое формование).
- •55 Осаждение частиц под действием силы тяжести. Скорость витания частицы.
- •56 Движение жидкости через неподвижные и подвижные зернистые и пористые слои.
- •57 Определение сопротивления слоя (потери давления).
- •58 Гидродинамика кипящего (псевдоожиженного)слоя. Скорость и число псевдоожижения. Поршневое псевдоожижение, фонтанирование. Сопротивление кипящего слоя.
- •59 Пленочное течение жидкости. Линейная плотность орошения. Принцип работы центробежного скруббера.
- •60 Барботаж. Случаи использования барботажа в промышленности строительных материалов. Пузырьковый и струйный виды работы аппарата. Определение давления и расхода воздуха.
- •61 Пневмотранспорт. Принципиальная схема пневмотранспорта цемента на заводахЖби.
- •62 Гидротранспорт. Порционный и непрерывный способы подачи бетонной смеси.
- •63 Гидравлическая классификация и воздушная сепарация. Назначение.
- •64 Принципиальные схемы вертикальных и гидромеханических (спиральных) классификаторов.
- •65 Принцип работы проходного, циркуляционного сепараторов и циклона.
- •74 Внешний и внутренний теплообмен.
- •75 Движущая сила тепловых процессов.
- •76 Теплообменные аппараты
- •77 Классификация теплообменных аппаратов.
- •87 Статика и кинетика сушки. Их назначение.
- •88 Статика сушки. Материальный и тепловой баланс сушки.
- •89 Кинетика сушки. Вид кривых влажности, температуры и скорости сушки, характеризующих процесс сушки на модели процесса для высоковлажного материала.
29 Теория Гриффитса разрушения твердых тел.
Микротрещины Гриффитса.
Истинная прочность реальных материалов на 3 порядка ниже теоретической. Такое большое снижение прочности нельзя объяснить ни наличием различных дефектов кристаллической решетки, не изменением рабочей площади поверхности сечения образца за счет объемных дефектов пор, т.к. при ослаблении прочности допускается, что снижение в тысячу раз пор должны были бы 99,5% площади поперечного сечения образца. Гриффитс показал что разница между теоретической и действительной прочностью твердых тел является следствие наличия в них микротрещин вызванных в них концентрации напряжения, если она такова что достигает теоретической прочности у вершины наиболее опасной трещины. По происходящим катастрофически со скоростью равной скорости звука идет развитие трещины и образец разрушается. Предположим, что средняя прочность в этот момент соответствует критическому напряжению, коэффициент концентрации в вершине микротрещин определяется, как отношение напряжения перенапряжение у её вершины к среднему напряжению. Этот коэффициент не является константой материала а зависит от формы, размеров и ориентации микротрещин по отношению к направлению растяжения. Разные образцы имеют разные по размерам микротрещины.
Гриффитсом была получена формула для определения критического напряжения:
- свободная поверхностная энергия
− модуль Юнга
- глубина начальной краевой микротрещены
При обосновании формулы для расчета критического напряжения Гриффитс указал на 2 условия:
1) рост трещины должен быть энергетически выгодным процессом, т.е. уменьшение упругой энергии в образце за счет нагрузки материала во круг растущей трещины должен быть равен или больше увеличения поверхностной энергии.
2) должен работать молекулярный механизм с помощью которого осуществляется преобразование энергии т.е. накапливаемая при деформации энергия должна быть высвобождена по мере роста трещины и образования новой поверхности.
Дальнейшее развитие теории Гриффитса шло в направлении уточнения фактического возникновения и развития микротрещины, как основной причины объясняющей начало разрушения материала. Этих причин может быть несколько. Основные:
1.механическое повреждение поверхности в процессе технологического получения готового материала.
2.различие коэффициентов термических расширений отдельных фаз поликристаллического материала.
3.Химическая коррозия поверхности.
4.Влияние дислокации в процессе пластической деформации.
Таким образом первоначальные механические повреждения различных поверхностей, различных коэффициентов термического расширения и прочие являются причинами наличия трещины, что приводит к снижению её прочности материала и уменьшению усилий для его измельчения.
30 Теоретическаяпрочность твердых тел (формула Орована-Келли); критическое напряжение по Гриффитсу.
Способы измельчения и типы измельчения:
1.раздавливание
2.раскалывание
3.излом
4.истерание
Установлено, что разрушение любых материалов зависит от различных местных повреждений в материале (дефектов)
Прочность реальных материалов следует сравнивать с твердыми телами имеющими идеальную структуру, прочность которых может быть найдена расчетно. Теоретическая прочность представляет собой, то критическое напряжение, которое надо квазистатически приложить к идеальному бездефектному материалу при достаточно низких температурах, чтобы получить необратимую диссоциацию материала. Прочность твердых тел в конечной системе обусловлена силой взаимодействия между атомами, молекулами, ионами. Теоретическая прочность однородного материала характеризуется напряжением необходимым для разделения двух примыкающих слоев атомов. Для многих твердых тел со сложной структурой, при известной прочности связи двух изомерных атомов переходов от энергии различного взаимодействия к энергии атомов в твердом теле затруднителен, поэтому проведение достаточно точных расчетов теоретической прочности пока невозможно. Приблизительно её можно рассчитать, используя формулу Аравана-Келли:
Е - модуль упругости (Юнга)
- поверхностная энергия твердого тела
- равновесное межатомное расстояние (примерно 2*10^-8)
Формула получена из условия что в момент разрушения материала вся энергия упругой деформации накапливается между двумя слоями атомов, переходит в энергию двух новых поверхностей образовавшихся при разрушении материала. В соответствии с выражением прочность твердого тела должна находиться между значениями E/5 и Е/10.
Напряжение теоретической прочности стали Gт стали=30000 МПа, а фактическая = 400 МПа. От сюда видно что используется только небольшая доля прочности материала. Это объясняется тем, что в реальных композиционных материалах имеются различного рода дефекты связанные с дефектами кристаллической решетки и микротрещинами Гриффитса.
Гриффитсом была получена формула для определения критического напряжения:
- свободная поверхностная энергия
− модуль Юнга
- глубина начальной краевой микротрещены
При обосновании формулы для расчета критического напряжения Гриффитс указал на 2 условия:
1)рост трещины должен быть энергетически выгодным процессом, т.е. уменьшение упругой энергии в образце за счет нагрузки материала вокруг растущей трещины должен быть равен или больше увеличения поверхностной энергии.
2) должен работать молекулярный механизм с помощью которого осуществляется преобразование энергии, т.е. накапливаемая при деформации энергия должна быть высвобождена по мере роста трещины и образования новой поверхности