國(guó)際粉碎領(lǐng)域存在三個(gè)著名的粉碎理論，即面積說(shuō)、體積說(shuō)和裂縫說(shuō)，由于歷史條件和科研手段的限制，這些傳統(tǒng)的破碎理論都是建立在動(dòng)力學(xué)、平衡態(tài)、連續(xù)漸變過(guò)程和穩(wěn)定過(guò)程基礎(chǔ)上的，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了粉碎物理學(xué)和粉碎功耗的理論研究。但實(shí)際上物料內(nèi)缺陷的分布是隨機(jī)的，粉碎過(guò)程是不連續(xù)、突變、不可逆、非線性、離散的開(kāi)放系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，粉碎理論的研究已向多領(lǐng)域和交叉學(xué)科方向擴(kuò)展，數(shù)學(xué)、物理學(xué)、材料力學(xué)的研究成果被應(yīng)用于粉碎理論研究中。
1）粉碎機(jī)械學(xué)。研究機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作原理、機(jī)械結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)破碎效果的影響。在理論研究的基礎(chǔ)上研制出新型破碎機(jī)。
2）粉碎物理學(xué)。從研究被破碎物料在外力作用下破碎規(guī)律的基礎(chǔ)上，開(kāi)展研究范圍， 研究單顆粒破碎、料層粉碎、選擇性破碎及粉碎極限等。
3）粉碎功耗學(xué)。研究粉碎過(guò)程的輸入功與破碎前后物料潛能變化的關(guān)系。三個(gè)著名的粉碎理論面積說(shuō)、體積說(shuō)和裂縫說(shuō)從不同側(cè)面揭示粉碎過(guò)程中能耗與破碎效果的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)分析物料破碎的突變行為，定性地闡述物料破碎的過(guò)程及能耗關(guān)系，并定量給出破碎過(guò)程中的功耗狀態(tài)方程式。
4）粉碎動(dòng)力學(xué)。研究被破碎物料粒度減小與時(shí)間的關(guān)系，揭示粉碎過(guò)程輸入和輸出的動(dòng)力學(xué)關(guān)系。通過(guò)非線性動(dòng)力學(xué)研究，闡明物料粉碎過(guò)程中的失穩(wěn)和穩(wěn)定性。
5）分形技術(shù)。分形技術(shù)更好地反映了破碎的本質(zhì)，礦石和天然砂等基本符合分形規(guī)律。利用分形理論通過(guò)對(duì)礦石破碎顆粒表面分形維數(shù)Ds與功耗三理論的研究，進(jìn)一步揭示了破碎功耗的規(guī)律。
6）突變理論。針對(duì)物料粉碎過(guò)程的不連續(xù)、突變、不可逆、非線性、開(kāi)放系統(tǒng)等顯著特點(diǎn)，運(yùn)用突變理論和耗散結(jié)構(gòu)研究物料粉碎過(guò)程，將物料破碎機(jī)理推進(jìn)到非線性熱力學(xué)和非線性動(dòng)力學(xué)范疇。通過(guò)物料粉碎的非線性不可逆過(guò)程熱力學(xué)來(lái)闡明物料粉碎過(guò)程中舊結(jié)構(gòu)破壞和新結(jié)構(gòu)產(chǎn)生這一行為的物理本質(zhì)。
7）離散數(shù)學(xué)。應(yīng)用離散單元法能方便地研究和模擬破碎機(jī)不同形狀磨損件在不同工作條件下的磨損狀態(tài)和規(guī)律，分析獲得的數(shù)據(jù)可用于破碎機(jī)結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)的優(yōu)化。
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