Partikel- und Schüttgutmechanik - Lehrstuhl Mechanische ...

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• Wandfließort ist meist eine Gerade bei Stahl u. Metallen • Wandfließort ist eine Kurve bei Plastbeschichtungen Messung von Zeitverfestigungen • Anscheren wie beim Fließort, welcher die größte Hauptspannung σ1 beim Verfestigen (Beanspruchungsvorgeschichte ist immer statio- näres Fließen!) liefert, F 3.93, • Aufbewahren der Proben unter der Last σt = σ1 ! eine gewisse Zeit (z. B. Wochenende) unter den simulierten Umgebungsbedingungen hin- sichtlich Temperatur, Feuchte usw., F 3.94 • Abscheren unter einer gewissen Normallast σ, die durchaus σ > σAn sein kann ⇒ hängt von der Art, der sich einstellenden Festkörperbrü- cken ab, 3.3.3 Numerische Versuchsauswertung • Auswahl numerischer Berechnungsgleichungen, siehe Folie F 3.81 • lineare Regression der Fließorte mit allen Abscherpunkten τab,i, ohne Anscherpunkte τAn,i • Berechnung der einaxialen Druckfestigkeit σc Überprüfung der Gültigkeit der Meßpunkte, d.h. σ i > τc ⋅cosϕ i → ansonsten Meßwert verwerfen u. nochmals lineare Regression, • Berechnung der größten Hauptspannung beim Verfestigen σ1 • Ermittlung des effektiven Reibungswinkels ϕe • Berechnung der kleinsten Hauptspannung σ2 • Berechnung der Radius- und Mittelpunktsspannungen σR, σM • lineare Regression des stationären Fließortes • Ermittlung des stationären Reibungswinkels ϕst • Ermittlung der isostatischen Zugfestigkeit σ0 der unverfestigten Kon- takte • Berechnung der Schüttgutdichte der lockeren Packung ρb,0 und des Kompressibilitätsindexes n in den Funktionen ρb = f(σ1) → gehört zum Kennwertediagramm 3.3.4 Anscherarbeit • Kompressions- und Anscherarbeit, siehe Folie F 3.95 3.4 Fließkennwerte kohäsiver Schüttgüter und deren Beeinflussung 3.4.1 Wesentliche Fließkennwerte kohäsiver Pulver Schüttec_3 VO Partikelmechanik und Schüttguttechnik, Kontakt- und Kontinuumsmechanik Prof. Dr. Jürgen Tomas, 16.04.2012 ab, 53
• Auftragung der wichtigsten Fließkennwerte als Funktion der Verfesti- gungshauptspannung σ1, F 3.96 → stellen Material"gesetze" bzw. Stoffgesetze dar, d.h. invariant ge- genüber gewählter Meßtechnik, -methodik und Koordinatensyste- me → sind aber Funktionen, und zwar von • Feuchte • Partikelgrößenverteilung • Lagerzeit • chem.-min. Zusammensetzung • Temperatur usw. → dies sind sozusagen Einflußparameter der Kurven im Bild F 3.96 → hier wichtigste Kurve: σc = f(σ1) Druckfestigkeitskennlinien bzw. Verfestigungsfunktion → typische Materialeigenschaftsfunktion – hier Geraden, s. Bild F 3.81 - für die Verfestigung eines Schüttgutes infolge einer Verfestigungsspan- nung σ1, siehe Folie F 3.97 → Damit korrespondiert physikalisch begründet eine analoge lineare Funk- tion der Verfestigung von Partikelkontakten, siehe F 3.98 → typische Kurvenverläufe für ein klassifizierbares Schüttgutverhalten → vergleiche auch mit ffc-Werten (siehe F 3.80), siehe Folie F 3.99 a) trocken kohäsionslos σc = 0 ⇒ trockener, rieselfähiger Sand b) trockene, mineralische Pulver, feinkörnig, ⇒ oft Geraden c) feuchte, kohäsive, inkompressible (d.h. meist mineralische) Schüttgü- ter, verhältnismäßig grob, ⇒ meist flache Kurven (z. B. Glassand) d) feuchte, kohäsive, feine (gering kompressible) Schüttgüter bzw. Pulver ⇒ meist Geraden, z. B. Filterkuchen, Abfälle e) feuchte, kohäsive, sehr kompressible Güter, ⇒ d.h. mit viel innerer Porosität, z. B. Rohbraunkohle (Verhalten wie ein "Schwamm" oder "Ton") f) trockene fasrige Güter, erst σc = 0, dann steiler Anstieg, ⇒ formschlüssige Bindungen, "Verhakungen", "Verfilzung" ⇒ vergleiche mit e) ohne Feuchte, z.B. Abfallstoffe, Holzspäne u.ä. g) hohe Zeitverfestigungen durch Festkörperbrücken, Übergang zum Festkörperverhalten • Kristallisation, Anfrierungen • chemische Reaktionen • Erstarren hochviskoser Inhaltsstoffe mit Bindemittelwirkung • Sinterbrücken 3.4.2 Übersicht des mechanischen Verhaltens kohäsiver Pulver Schüttec_3 VO Partikelmechanik und Schüttguttechnik, Kontakt- und Kontinuumsmechanik Prof. Dr. Jürgen Tomas, 16.04.2012 54
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Seite 13 und 14: → Mechanische Grundmodelle für e
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