國際粉碎領(lǐng)域存在三個著名的粉碎理論，即面積說、體積說和裂縫說，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力學(xué)、平衡態(tài)、連續(xù)漸變過程和穩(wěn)定過程基礎(chǔ)上的，在此基礎(chǔ)上開展了粉碎物理學(xué)和粉碎功耗的理論研究。但實際上物料內(nèi)缺陷的分布是隨機的，粉碎過程是不連續(xù)、突變、不可逆、非線性、離散的開放系統(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）粉碎機械學(xué)。研究機構(gòu)設(shè)計、工作原理、機械結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)參數(shù)對破碎效果的影響。在理論研究的基礎(chǔ)上研制出新型破碎機。
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)。研究粉碎過程的輸入功與破碎前后物料潛能變化的關(guān)系。三個著名的粉碎理論面積說、體積說和裂縫說從不同側(cè)面揭示粉碎過程中能耗與破碎效果的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，通過分析物料破碎的突變行為，定性地闡述物料破碎的過程及能耗關(guān)系，并定量給出破碎過程中的功耗狀態(tài)方程式。
4）粉碎動力學(xué)。研究被破碎物料粒度減小與時間的關(guān)系，揭示粉碎過程輸入和輸出的動力學(xué)關(guān)系。通過非線性動力學(xué)研究，闡明物料粉碎過程中的失穩(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。利用分形理論通過對礦石破碎顆粒表面分形維數(shù)Ds與功耗三理論的研究，進一步揭示了破碎功耗的規(guī)律。
6）突變理論。針對物料粉碎過程的不連續(xù)、突變、不可逆、非線性、開放系統(tǒng)等顯著特點，運用突變理論和耗散結(jié)構(gòu)研究物料粉碎過程，將物料破碎機理推進到非線性熱力學(xué)和非線性動力學(xué)范疇。通過物料粉碎的非線性不可逆過程熱力學(xué)來闡明物料粉碎過程中舊結(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)可用于破碎機結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)的優(yōu)化。
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