Theory of yield of cohesive powders

Zusammenfassung Fur viele verfahrenstechnische Probleme spielt der Einfluss der Haftkrafte au das mechanische Verhalten feinkorniger Schutguter eine erhebliche Rolle. Der bisherige Kenntnisstand ist gekenn-zeichnet durch eingehende experimentelle und theoretische Untersuchungen der Haftkraftubertragung an einzelnen Partikeln ohne Verfestigung durch von auseen aufgepragte Krafte. Auf der anderen Seite wird das mechanische Verhalten kohasiver Schuttguter fast ausschliesslich auf der Basis kontinuumsmechanischer Modellvorstellungen experimentell und theoretisch untersucht. Es ist vom Standpunkt der Praxis wie der Wissenschaft nutzlich, die Verknupfung zwischen Partikelbetrachtung und kontinuumsmechanischem Standpunkt herzustellen, um so zu einem besser begrundeten Verstandnis des mechanischen Verhaltens kohasiver Schuttguter zu gelangen. Es wurde daher eine rechnerisch auswertbare Modellvorstellung entwickelt, welche von der Wechselwirkung der in den Partikelkontakten ubertragenen Krafte ausgeht: Diese Theorie berucksichtigt insbesondere die Steigerung der in den Partikelkontakten ubertragenen Haftkrafte mit zunehmender Verfestigung. Die Theorie liefert ein physikalisch begrundetes Verstandnis des mechanischen Verhaltens der bisher nur phanomenologisch untersuchten kohasiven Schuttguter. Der fur stationares Fliessen massgebliche effektive Reibungswinkel wird durch die Theorie erstmais auf andere physikalische Daten des Feststoffes zuruckgefuhrt und somit als eine Invariante des jeweiligen Schuttgutes erkannt Weiterhin zeigt die Theorie, dass die Meinung nicht zutrifft, wonach jeweils einem Verfestigungsort eindeutig ein einziger Fliessort zugeordnet sien soll. Schliesslich ziegt die hier benutzte Betrachtung der Mikrostruktur eines kohasiven Schuttgutes, dass im allgemeinen Fall ein kohasives Schuttgut aufgrund seiner Beanspruchungsgeschichte mechanisch anisotrop ist im Gegensatz zu kontinuumsmechanischen Vorstellungen.