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投稿时间:2024-01-03 修订日期:2024-01-31
投稿时间:2024-01-03 修订日期:2024-01-31
中文摘要: 超声载荷具有能量集中、方向性好和高频低幅等优点,能够促使矿石内部裂纹的累积并产生较大损伤破坏,进而提高破岩效率。为研究超声载荷在矿石破碎过程的作用,基于弹性力学及线性叠加理论建立超声振动下矿石破碎力学模型,研究各参数对矿石内部应力及位移沉陷的影响规律。结果表明:矿石受最大轴向应力及剪切应力与静载荷成正比、与载荷作用半径成反比,振动频率对最大轴向应力及剪切应力的应力幅值无影响,但振动频率的增加能有效促进矿石的疲劳特性;动静组合的加载方式比单一静载荷作用下矿石表面产生的位移大,动静组合作用下更容易使矿石产生破坏,不同材料属性的矿物在超声振动作用下其产生的位移不同,矿物的弹性模量越大,其产生的位移量越小。
Abstract:Ultrasonic loading, characterized by concentrated energy, good directionality, and high-frequency low-amplitude attributes, induces cumulative internal cracks within ores, leading to significant damage and improved rock-breaking efficiency. To investigate the role of ultrasonic loading in the ore crushing process, we establish a theoretical model based on elastic mechanics and linear superposition theory. This model examines the influence of various parameters on internal stress and displacement subsidence in ores under ultrasonic vibration. The results reveal that maximum axial and shear stresses in ores are directly proportional to static loads and inversely proportional to the radius of load application. Vibration frequency does not affect the stress amplitudes but enhances ore fatigue characteristics. Dynamic-static loading generates larger surface displacements in ores compared to static loading alone, making ores more prone to damage. Minerals with different material properties exhibit varying displacements under ultrasonic vibration, with greater elastic modulus corresponding to smaller displacement.
文章编号: 中图分类号: 文献标志码:
基金项目:国家自然科学基金资助项目,项目编号:52364025 项目名称:多点对称超声载荷作用下包裹性矿物界面损伤演化及解离机理研究 项目负责人:蔡改贫 依托单位:江西理工大学 批注年度:2023年
作者 | 单位 | |
曾令挥 | 宜春钽铌矿有限公司 | 187203712@qq.com |
王炜锋 | 江西理工大学 机电工程学院 | wangwei15233514366@163.com |
郝书灏* | 江西理工大学 机电工程学院 | |
余 成 | 江西理工大学 机电工程学院 | |
蔡改贫 | 江西理工大学 机电工程学院 |
引用文本:
曾令挥,王炜锋,郝书灏,余 成,蔡改贫.超声载荷下矿石破碎过程理论研究[J].有色金属(选矿部分),2024(12):43-52.
ZENG linghui,WANG weifeng,HAO shuhao,YU Cheng,CAI Gaipin.Theoretical Investigation of Ore Crushing Process UnderUltrasonic Loading[J].Nonferrous Metals(Mineral Processing Section),2024(12):43-52.
曾令挥,王炜锋,郝书灏,余 成,蔡改贫.超声载荷下矿石破碎过程理论研究[J].有色金属(选矿部分),2024(12):43-52.
ZENG linghui,WANG weifeng,HAO shuhao,YU Cheng,CAI Gaipin.Theoretical Investigation of Ore Crushing Process UnderUltrasonic Loading[J].Nonferrous Metals(Mineral Processing Section),2024(12):43-52.