2012-12-29
物料在破碎过程中表现出很大的复杂性、模糊性和不确定性。本文针对物料在破碎过程中的热力学过程进行分析。
物料在破碎过程中始终不断地与外界交换物质和能量，物料的热力学状态也不断的发生变化。物料破碎过程中，外界提供的能量大部分作用于物料，使其发生破碎，还有一部分能量以热辐射、声发射等能量输出。因此必须采用非平衡热力学的研究方法研究物料中的破碎过程。从非平衡热力学上看，物料的破碎过程是一种能量耗散的不可逆过程。所以本文主要用耗散结构理论来分析物料中的破碎过程。
物料在破碎过程中，首先发生的宏观力学响应是，随着载荷的不断增加，物料的各种微裂纹、微孔隙也不断发展，进而形成宏观裂纹，并断裂导致物料的破碎。在这一破碎过程中，物料的大量微缺陷的演化具有一定的随机性和统计性，这种演化的差异就会导致物料宏观力学响应的不同，物料变形破坏现象的复杂性说明了物料内部各种微缺陷的演化对物料的宏观力学响应具有很大的影响。而这种微缺陷的演化必然会消耗一部分能量以形成新的表面，从而导致了物料变形破坏过程中的能量耗散。
此外，物料在破碎过程中，有一部分能量被以电磁辐射的形式耗散掉，而且在临近破碎时这种电磁辐射变得更为明显。由于物料破碎过程中各种微缺陷的不可逆演化，这种红步外辐射也往往表现出了不可逆的能量耗散特性。
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