流动点和流动极限
流动点是流动极限上的一个点。它描述了在剪切试验中,散装物料刚好失效并开始流动的具体应力状态(σ、τ)。一系列不同预压缩的流动点构成了材料的流动曲线或流动极限。对于许多应用,流动极限可以用库仑直线来近似描述。
τ=c + σ · tan(φ_i)
- τ:剪应力
- σ:正应力
- c:散装物料的粘合性
- φ_i:内摩擦角
对于自由流动、无凝聚性的散装物料,通常将 c 设为 0。这样,关系就简化为:
τ = σ · tan(φ_i)
- 流动功能和流动系数 ff
从剪切试验中可以得出屈服点和流动函数。它描述了散装物料强度 σ_c 与固结应力 σ₁ 之间的依赖关系。由此可得出无量纲流动系数 f_(fc)。
ffc = σ_1 / σ_c
- ffc:流动性指数
- σ_1:固结应力
- σ_c:散装物料强度(流动点的抗压强度)
典型的质量分类:
- ffc < 1:不流畅
- 1 < ffc < 2:非常凝聚
- 2 < ffc < 4: 凝聚性
- 4 < ff_c < 10:流畅
- ffc ≥ 10:自由流动。
该指标可用于评估粉末的储存能力。
有效摩擦角 φ_e
从流动点可以确定有效的内部摩擦角 φ_e,该角在 σ–τ 图中表征剪切直线的斜率。一个简单的关系是:
tan(φ_e) = τ / σ
- τ:流变点处的剪应力
- σ:流变点处的正常应力
有效内摩擦角φ_e是设计筒仓漏斗和出料装置的重要参数。