유동점 및 유동 한계

유동점은 유동 한계선상의 단일 지점이다. 이는 전단 시험에서 벌크 재료가 파손되어 유동을 시작하는 구체적인 응력 상태(σ, τ)를 나타낸다. 다양한 사전 압축에 대한 일련의 유동점은 재료의 유동 곡선 또는 유동 한계선을 형성한다. 많은 응용 분야에서 유동 한계는 쿨롱 직선으로 근사적으로 설명된다.

τ=c + σ · tan(φ_i)

• τ: 전단 응력
• σ: 정상 응력
• c: 벌크 재료의 응집력
• φ_i: 내부 마찰각

자유롭게 흐르는, 응집성이 없는 벌크 재료의 경우 c = 0으로 설정하는 경우가 많습니다. 그러면 관계식은 다음과 같이 단순화됩니다:

τ  =  σ · tan(φ_i)

• 유동 기능 및 유동 계수 ff

전단 시험을 통해 항복점과 항복 함수를 도출합니다. 이는 벌크 강도 σ_c가 응고 응력 σ₁에 대한 의존성을 설명합니다. 이를 바탕으로 무차원 항복 계수 f_(fc)가 형성됩니다.

ffc = σ_1 / σ_c

• ffc: 유동성 지수
• σ_1:응력
• σ_c: 벌크 강도 (유동점에서의 압축 강도)

전형적인 질적 분류:

• ffc < 1: 유동적이지 않음
• 1 < ffc < 2: 매우 응집력 있는
• 2 < ffc < 4: 응집성
• 4 < ff_c < 10: 매우 유동적
• ffc ≥ 10: 자유 유동.

이 지표는 예를 들어 분말의 저장 안정성을 평가하는 데 사용됩니다.

유효 마찰각 φ_e

유동 지점에서 효과적인 내부 마찰각 φ_e를 결정할 수 있으며, 이는 σ–τ 도표에서 전단 직선의 기울기를 특징짓는다. 간단한 관계식은 다음과 같다:

tan(φ_e) = τ / σ

• τ: 전단 응력
• σ: 유동점에서의 정상 응력

실내 마찰각 φ_e는 사일로 깔때기와 배출 장치의 설계에 중요한 요소입니다.