由于制砂生產(chǎn)線中損傷物料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)缺陷將發(fā)生變化，例如位錯(cuò)密度、微裂紋密度、微裂紋形狀、微孔隙密度、微孔隙形狀等都可能發(fā)生改變，伴隨這一變化，制砂生產(chǎn)線的物料的宏觀性能也會(huì)有所變化，這意味著物料的狀念發(fā)生了改變。這種變化是一種統(tǒng)計(jì)平均意義上的變化，是無(wú)法直接測(cè)量的，因此需要用一個(gè)內(nèi)變量來(lái)描述，稱為損傷變量。通過(guò)損傷變量這一內(nèi)變量，可以刻畫物料損傷這一能量耗散的不可逆過(guò)程所產(chǎn)生的影響。

通常損傷變量定義為一個(gè)無(wú)量綱的量，而且取值在0到l之間(若為矢量或張量形式則指各分量取值)。當(dāng)損傷變量的值為0時(shí)表示完全沒(méi)有損傷，而當(dāng)損傷變量的值為1時(shí)表示完全損傷。一般情況下，制砂生產(chǎn)線的物料的損傷變量值總是大于0而小于1。

盡管損傷變量實(shí)質(zhì)上是一個(gè)熱力學(xué)內(nèi)變量，但考慮到損傷必然引起一些外變量的變化，例如幾何尺寸、彈性模量、電阻率等等，所以在實(shí)際應(yīng)用中往往通過(guò)某些特定的表示方式柬近似表示損傷變量的值，借此來(lái)描述物料損傷的程度。

總的來(lái)說(shuō)，損傷變量作為描述制砂生產(chǎn)線的物料損傷的內(nèi)變量，在熱力學(xué)上具有明確的意義，采用不同描述方式的損傷變量在熱力學(xué)上是等價(jià)的，其區(qū)別在于不同描述下所形成的具體狀態(tài)方程和動(dòng)力方程具有不同的形式。但需要指出的是，在采用不同的描述方式時(shí)，必須謹(jǐn)慎考慮損傷與相應(yīng)物理力學(xué)描述之間的耦合關(guān)系，盡可能使得所定義的描述能真正反映損傷變量的值。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該在符合熱力學(xué)原理的前提下，盡可能選擇易于測(cè)量且利于分析的損傷變量描述形式。

本文采用幾何拓?fù)涿枋鲋粕吧a(chǎn)線的物料破碎過(guò)程中的損傷變量。所謂損傷變量的幾何拓?fù)涿枋鍪侵竿ㄟ^(guò)特定的方法直接測(cè)量損傷物料中各種微缺陷的數(shù)目、大小、形狀、方位等幾何拓?fù)湫再|(zhì)，從而由此定義物料的損傷變量值。這種方法是直接測(cè)量損傷引起的細(xì)觀結(jié)構(gòu)缺陷變化，因此也稱為直接測(cè)量法。

最原始最簡(jiǎn)單的損傷變量描述即是基于這一方法的，這也就是Kachanov提出的連續(xù)度T以及Rabotnov提出的損傷因子D。考慮物料代表性體積單元(REV)其原始面積為dA0，由于損傷而形成的微缺陷面積為dAD，此時(shí)制砂生產(chǎn)線的物料的代表性體積單元(REV)瞬時(shí)表觀面積為dA，則有效承載面積為：

dA*=dA-dAD

式中dA*-物料代表性體積單元破碎過(guò)程中有效承載面積，m²；

dA-物料代表性體積單元破碎過(guò)程中瞬時(shí)表觀面積，m²：

dAD-物料代表性體積單元破碎過(guò)程中由損傷而形成的微缺陷面，m²。

同時(shí)可給出制砂生產(chǎn)線的物料代表性體積單元破碎過(guò)程中的損傷變量為：

D=AD/A

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