กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ค่า สัมประสิทธิ์การยึดเกาะ ( Coh ) เป็น ค่าไร้หน่วยที่ มีประโยชน์ ใน เทคโนโลยีอนุภาค ซึ่งสามารถใช้เปรียบเทียบ ค่า การยึดเกาะ ของผงต่าง ๆ ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประโยชน์ในการจำลอง..

เลขการยึดเกาะ

ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะ ( Coh ) เป็นค่าไร้หน่วยที่ มีประโยชน์ ในเทคโนโลยีอนุภาคซึ่งสามารถใช้เปรียบเทียบ ค่า การยึดเกาะ ของผงต่าง ๆ ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประโยชน์ในการจำลอง DEM ( Discrete Element Method ) ของวัสดุเม็ดเล็ก ๆซึ่งการปรับขนาดและความแข็งของอนุภาคเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากการสร้างแบบจำลอง DEM นั้นต้องใช้การคำนวณที่ ซับซ้อน

พื้นหลัง

ในการจำลองวัสดุเม็ด การปรับขนาดอนุภาคโดยคำนึงถึงคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของอนุภาคอื่นๆ เป็นงานที่ท้าทาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจำลองผงที่มีการยึดเกาะ การขาด เกณฑ์ ที่แข็งแกร่งสำหรับการปรับระดับพลังงานพื้นผิวของอนุภาคอาจทำให้เสียเวลาจำนวนมากในระหว่างกระบวนการสอบเทียบตัวเลขบอนด์[ 1 ]ถูกนำมาใช้ในเชิงประเพณีในเรื่องนี้ โดยเปรียบเทียบความสำคัญของแรงยึดเกาะ (แรงดึงออก) กับแรงโน้มถ่วงของอนุภาค (น้ำหนัก) อย่างไรก็ตาม อิทธิพลของคุณสมบัติของวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความแข็งของอนุภาค ไม่ได้ถูกพิจารณาอย่างครอบคลุมในตัวเลขนี้ ความแข็งของอนุภาคซึ่งไม่มีอยู่ในตัวเลขบอนด์ มีผลกระทบอย่างมากต่อการตอบสนองของอนุภาคต่อแรงที่กระทำ หากแทนที่แรงในตัวเลขบอนด์ด้วยพลังงานศักยภาพและพลังงานการยึดเกาะ จะได้ตัวเลขไร้มิติใหม่ซึ่งพิจารณาถึงผลกระทบของความแข็งของอนุภาคด้วย แนวคิดนี้ได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Behjani et al. [ 2 ]ซึ่งพวกเขาได้แนะนำตัวเลขที่ไม่มีมิติซึ่งเรียกว่าตัวเลขการยึดเกาะ

คำจำกัดความและการพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์

ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะ (Cohesion number) เป็นตัวเลขไร้หน่วย ซึ่งแสดงอัตราส่วนของงานที่จำเป็นในการแยกอนุภาคของแข็งสองอนุภาคใดๆ ออกจากกัน (งานของการยึดเกาะ) ต่อพลังงานศักย์โน้มถ่วง ของอนุภาคเหล่านั้น ดังที่แสดงไว้ด้านล่าง

เลขการยึดเกาะ=งานแห่งความสมานฉันท์พลังงานศักย์โน้มถ่วง{\displaystyle {\text{เลขการยึดเกาะ}}={\frac {\text{งานของการยึดเกาะ}}{\text{พลังงานศักย์โน้มถ่วง}}}}

ตัวอย่างเช่น ในแบบจำลองการสัมผัส JKR [ 3 ]งานของการยึดเกาะคือ 7.09(Γ5อาร์*4อี*2)13{\textstyle 7.09\left({\frac {\Gamma ^{5}{R^{*}}^{4}}{{E^{*}}^{2}}}\right)^{\frac {1}{3}}}[ 4 ]ซึ่งหมายเลขการยึดเกาะจะคำนวณได้ดังนี้:

ซีโอชม.=7.09(Γ5อาร์*4อี*2)13จีอาร์*{\displaystyle Coh={\frac {7.09\left({\frac {\Gamma ^{5}{R^{*}}^{4}}{{E^{*}}^{2}}}\right)^{\frac {1}{3}}}{mgR^{*}}}}

มวลสามารถแสดงได้ในรูปของความหนาแน่นและปริมาตร และสามารถตัดค่าคงที่ออกไปได้

ซีโอชม.=7.09(Γ5อาร์*4อี*2)13ρอาร์*3จีอาร์*{\displaystyle Coh={\frac {7.09\left({\frac {\Gamma ^{5}{R^{*}}^{4}}{{E^{*}}^{2}}}\right)^{\frac {1}{3}}}{\rho {R^{*}}^{3}gR^{*}}}}

ค่าสัมประสิทธิ์ความสอดคล้อง (Cohesion number) ฉบับสุดท้ายมีดังต่อไปนี้:

ซีโอชม.=1ρจี(Γ5อี*2อาร์*8)13{\displaystyle Coh={\frac {1}{\rho g}}\left({\frac {\Gamma ^{5}}{{E^{*}}^{2}{R^{*}}^{8}}}\right)^{\frac {1}{3}}}

ρ{\textstyle \rho }คือความหนาแน่นของอนุภาค

จี{\textstyle g}แรงโน้มถ่วงคืออะไร

Γ{\textstyle \Gamma }คือพลังงานที่ส่วนต่อประสาน

อี*{\textstyle E^{*}}คือค่าเทียบเท่าของโมดูลัสของยัง:อี*=(1ν12อี1+1ν22อี2)1{\textstyle E^{*}=({\frac {1-\nu _{1}^{2}}{E_{1}}}+{\frac {1-\nu _{2}^{2}}{E_{2}}})^{-1}}

ν{\textstyle \nu }อัตราส่วนปัวซองของวัสดุ

อาร์*{\textstyle R^{*}}แสดงรัศมีเทียบเท่า:อาร์*=(1อาร์1+1อาร์2)1{\textstyle R^{*}=({\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}})^{-1}}

ตัวเลขนี้ขึ้นอยู่กับพลังงานพื้นผิวของอนุภาค ขนาดอนุภาค ความหนาแน่นของอนุภาค แรงโน้มถ่วง และโมดูลัสของยัง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าวัสดุที่มีความแข็งต่ำกว่าจะ "เหนียว" มากขึ้นหากเป็นกาว และเป็นวิธีการปรับขนาดที่มีประโยชน์สำหรับการจำลอง DEM โดยเลือกโมดูลัสของยังให้มีค่าน้อยกว่าค่าจริงเพื่อเพิ่มความเร็วในการคำนวณ[ 5 ]เมื่อเร็วๆ นี้ การวิเคราะห์อย่างเข้มงวดเกี่ยวกับการลดความแข็งของการสัมผัสสำหรับการสัมผัสแบบกาวเพื่อเร่งความเร็วในการคำนวณ DEM แสดงให้เห็นรูปแบบเศษส่วนเดียวกัน[ 6 ]

ดูเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ค่า สัมประสิทธิ์การยึดเกาะ ( Coh ) เป็น ค่าไร้หน่วยที่ มีประโยชน์ ใน เทคโนโลยีอนุภาค ซึ่งสามารถใช้เปรียบเทียบ ค่า การยึดเกาะ ของผงต่าง ๆ ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประโยชน์ในการจำลอง..

พื้นหลัง

ใน การจำลอง วัสดุเม็ด การปรับขนาดอนุภาคโดยคำนึงถึงคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของอนุภาคอื่นๆ เป็นงานที่ท้าทาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจำลองผงที่มีการยึดเกาะ การขาด เกณฑ์ ที่แข็งแกร่ง สำหรับการปรับระดับ พลังงานพื้นผิว...

คำจำกัดความและการพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์

ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะ (Cohesion number) เป็นตัวเลขไร้หน่วย ซึ่งแสดงอัตราส่วนของงานที่จำเป็นในการแยกอนุภาคของแข็งสองอนุภาคใดๆ ออกจากกัน (งานของการยึดเกาะ) ต่อ พลังงานศักย์โน้มถ่วง ของอนุภาคเหล่านั้น ดังที่แสดงไว้ด้านล่าง