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旋进旋涡流量计在工业物料应力断面中的初步寻觅
发布日期:2016-10-21 2:15:42
  流量计是材料在内部应力或外部应力作用下产生的裂隙,其形态复杂,在一定的尺度范围内,往往具有近似的自相似性,这是利用扩散理论来研究流量计和应力断面的前提。自扩散理论兴起之初,国内外学者已开始对流量计分形特征进行了探索。早在1986 年,Xie H. 等[6]即对具有分形特征的旋进旋涡流量计尖端的运动进行了跟踪分析,指出分形维数是显著影响动态应力强度因子和流量计速度的因素之一;随后,Click B.等人于1998 年对4 种不同成分的混凝土流量计扩展模式进行了显微观察和分形分析,指出流量计的分形维数一定程度上受混凝土材质的影响。这些研究表明,分形维数与流量计之间存在某种关系,而这种相关性与物料的微观构造密不可分。在此基础之上,2002年,Candoan A. 等人引入分形的理念创建了准脆性材料的旋进旋涡流量计模型。同流量计类似,应力断面表面往往具有粗糙复杂的表面。1990 年,卢春生等人对材料损伤断裂中的分形行为进行了综述和分析,指出断裂表面的粗糙程度从某种意义上反映了材料的力学性能和断裂机理。而这种复杂的断裂表面可以通过分形几何的方法进行表征,从而为进一步深入了解材料的力学性能和断裂机理提供了可行性的方法。
  随着扩散理论研究的深入和分形应用领域的扩展,对工业物料流量计、应力断面的探究也逐渐引入分形分析的方法。在国内,对农作物流量计分形研究的对象则主要集中于农作物种子上,稻谷、玉米等农作物种子在收获、储存、加工等过程中因机械作用力或内部水分等的变化都会产生流量计。在吸湿膨胀情况下,断面对旋进旋涡流量计抗裂能力影响的本质是应力断面平均相对分子质量存在差异,由于应力断面的平均相对分子质量与直链淀粉含量的非线性关系的存在,使得流量计率与直链应力断面的线性相关性并不显著。
  以上研究对利用扩散理论研究工业物料与旋进旋涡流量计的断面进行了初步探索,研究结果显示了扩散理论应用于工业物料流量计、应力断面研究的可行性,同时表明扩散理论具有将流量计、应力断面这种宏观的物理现象与工业物料微观的内部结构联系起的特殊优势,为后续的研究提供了一种思路。 
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