玻璃球落锤冲击破碎实验及分析

摘要

本文利用落锤冲击实验装置、激光粒度仪、标准筛和电子天平，对玻璃球进行了正交设计的冲击破碎实验，讨论了实验过程中的质量损失、新生表面积、新生单位表面积所需能量和颗粒的质量累积率分布，运用最小二乘法对质量累积率进行了回归分析，运用正交分析法对回归方程的系数进行了分析，然后利用二维MCA软件对破碎过程进行了数值模拟。 实验结果分析表明：在颗粒飞溅、塑料袋吸附和筛子吸附等质量损失中，破碎颗粒飞溅引起的质量损失占主要部分，计入大孔径筛层；其余质量损失计入余量；破碎后颗粒的累计质量百分比分布与落锤质量、下落高度两个因素的大小有关，与其他因素或交互作用关系不大。计算中引入了玻璃破碎颗粒的球形度，破碎颗粒表面积和新生单位表面积所需能量的计算趋于合理。MCA软件对颗粒材料冲击破碎的二维数值模拟得到了不同时刻材料破碎的网格图和温度场，并与国外的相关数值模拟及光弹实验结果进行了比较，较好的反映出颗粒材料在冲击载荷作用下的破碎过程，解释了玻璃球在落锤冲击破碎实验中得到的部分实验现象。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1超细粉体技术

1.1.1超细粉体技术概述

1.1.2超细粉体技术在军事、航空、航天上的应用

1.2超细粉碎理论研究综述

1.2.1裂纹与断裂理论

1.2.2超细粉碎能耗理论

1.2.3冲击粉碎与应力波理论

1.3课题背景及研究内容

第2章冲击破碎实验基础及分析方法

2.1冲击破碎实验的理论基础

2.1.1二维颗粒破碎应力状态的简化

2.1.2颗粒破碎时的简化理论分析

2.2冲击破碎实验条件

2.2.1实验材料的选取

2.2.2冲击破碎实验装置和设备

2.2.3冲击破碎实验装置的改进

2.3正交实验设计及实验分析方法

2.3.1实验数据的误差分析

2.3.2一元线性回归分析

2.3.3多元线性回归分析

2.3.4非线性回归分析

2.3.5正交设计方法

第3章落锤冲击实验与相关数据处理

3.1落锤冲击实验

3.1.1落锤冲击实验步骤

3.1.2落锤冲击实验分组数据

3.1.3落锤冲击实验数据分析

3.2体积平均径测定

3.2.1激光粒度仪简介

3.2.2激光粒度仪原始测量数据

3.2.2激光粒度仪测量数据统计

3.3新生表面积的计算

3.3.1第一类筛层新生表面积的计算

3.3.2第二类筛层新生表面积的计算

3.3.3第三类筛层新生表面积的计算

3.3.4新生表面积计算结果

3.4新生单位表面积所需能量计算

3.5冲击实验破碎颗粒质量分布的回归分析

3.6落锤冲击正交实验的分析

3.6.1冲击正交实验结果的直观分析

3.6.2冲击正交实验结果的方差分析

第4章冲击实验的MCA模拟

4.1国外相关数值模拟结果

4.2二维MCA方法的基础理论

4.3不同冲击过程的MCA模拟

4.3.1不同材料冲击过程的MCA模拟

4.3.2不同方式冲击过程的MCA模拟

4.3.3不同方向冲击过程的MCA模拟

4.4小结

总结

参考文献

攻读硕士学位期间的其它工作情况

致谢

附录