Моделирование локального контактного влияния характеристик трения на прочность шихтовых материалов
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НМетАУ
Abstract
RUS: Разработана математическая модель разрушения кубических образцов горных пород при наличии контактного трения. Разработан метод, алгоритм и программа расчета предельного вертикального напряжения в вершине развивающейся трещины и расчета предела прочности кубических образцов шихтового сырья с использованием трех показателей свойств (предел сопротивления материала сдвигу, угол внутреннего трения, коэффициент контактного трения), которые простыми способами могут быть установлены экспериментально в условиях горнорудных предприятий, где результаты расчета могут быть оперативно использованы для управления процессами дезинтеграции.
UKR: Розроблено математичну модель руйнування кубічних зразків гірських порід при наявності контактного тертя. Розроблено метод, алгоритм і програму розрахунку граничного вертикального напруження у вершині тріщини, яка розвивається та межі міцності кубічних зразків шихтової сировини з використанням трьох показників властивостей (межа опору матеріалу зсуву, кут внутрішнього тертя, коефіцієнт контактного тертя), які простими способами можуть бути встановлені експериментально в умовах гірничорудних підприємств, де результати розрахунку можуть бути оперативно використані для управління процесами дезінтеграції.
ENG: A mathematical model has been developed for the destruction of cubic rock samples in the presence of contact friction. The model corresponds to the available literature data, in particular, it takes into account the so-called. "Scale effect" and the effect of high sensitivity of the strength of samples to a change in the type of load - from uniaxial compression to compression with sliding. The main factors of the influence of external friction are the redistribution of normal stresses on the contact surface and the formation of transverse (horizontal) stresses inside the sample even under the action of only a longitudinal (vertical) external load. A method, an algorithm and a program for calculating the maximum vertical stress at the tip of a developing crack, which is formed on the slip line, have been developed. A method is proposed for calculating the ultimate strength of cubic samples of charge raw materials using three property indicators (material shear resistance limit, internal friction angle, contact friction coefficient), which by simple methods can be established experimentally in mining enterprises, where the calculation results can be quickly used for control disintegration processes. This will allow in the future to optimize the technological parameters and designs of the existing crushing equipment to reduce energy consumption during disintegration in the mining and metallurgical industries.
UKR: Розроблено математичну модель руйнування кубічних зразків гірських порід при наявності контактного тертя. Розроблено метод, алгоритм і програму розрахунку граничного вертикального напруження у вершині тріщини, яка розвивається та межі міцності кубічних зразків шихтової сировини з використанням трьох показників властивостей (межа опору матеріалу зсуву, кут внутрішнього тертя, коефіцієнт контактного тертя), які простими способами можуть бути встановлені експериментально в умовах гірничорудних підприємств, де результати розрахунку можуть бути оперативно використані для управління процесами дезінтеграції.
ENG: A mathematical model has been developed for the destruction of cubic rock samples in the presence of contact friction. The model corresponds to the available literature data, in particular, it takes into account the so-called. "Scale effect" and the effect of high sensitivity of the strength of samples to a change in the type of load - from uniaxial compression to compression with sliding. The main factors of the influence of external friction are the redistribution of normal stresses on the contact surface and the formation of transverse (horizontal) stresses inside the sample even under the action of only a longitudinal (vertical) external load. A method, an algorithm and a program for calculating the maximum vertical stress at the tip of a developing crack, which is formed on the slip line, have been developed. A method is proposed for calculating the ultimate strength of cubic samples of charge raw materials using three property indicators (material shear resistance limit, internal friction angle, contact friction coefficient), which by simple methods can be established experimentally in mining enterprises, where the calculation results can be quickly used for control disintegration processes. This will allow in the future to optimize the technological parameters and designs of the existing crushing equipment to reduce energy consumption during disintegration in the mining and metallurgical industries.
Description
Н. Малич: ORCID 0000-0003-4967-5378
Keywords
математическая модель, алгоритм, программа, прочность, разрушение, кубические образцы, горные породы шихтового сырья, трещина, внутреннее трение, контактное трение
Citation
Малич Н. Г., Усов О. А. Моделирование локального контактного влияния характеристик трения на прочность шихтовых материалов. Системні технології. Дніпро, 2021. Т. 5. № 136. С. 3–11. DOI: 10.34185/1562-9945-5-136-2021-01.