在巖石及巖石類材料中,由劇烈的沖擊拉張斷裂所形成的損傷是相互交錯的復雜的裂紋系,它可以反映出外張力作用形成的應力場的大小及方向。在破碎巖石的應用問題中,獲得合適而又均勻的塊度是最終目的,因此有必要分析物料缺陷對破碎機的影響。本文以分級破碎機為例進行分析。
在不同大小的拉伸載荷作用下,材料中的缺陷被激活并擴展。這些活化缺陷在載荷作用期間擴展, 互相兼并并導致材料破壞。當緩慢加載時,只有那些低應力下活化的缺陷非破碎過程有實際貢獻。在加載速度很快時,當缺陷發生兼并之前,應力已達到較高的水平,使更多的缺陷加入破碎過程,導致塊度更小及材料破壞時的閾值也更高。
在斷裂過程中,需要一定的能量以形成新的斷裂面在,這些能量必定來自外載產生的應力波。若材料中具有斷應力,那么物體中會貯存有一定的彈性能供破碎使用。在分級破碎機的動態破碎過程中,沒有 能量平衡,因此所得到的破碎表面的典型數值比這種能量平衡預計的極限值要低一個或幾個數量級。
綜上所述,在動態斷裂中,破碎尺度取決于物料缺陷,而不是能量。通常缺陷的分布于缺陷激活的應力水平有關。在實際生產中,可用過試驗摸索出其缺陷的分布規律,之后對分級破碎機的破碎產品塊度進行定量預測。