Модель пористого керамического материала

(191 (111 01 И 33/38, 15/08 НОМИТЕТОТНРЫТИЯМ СУД АРСТВЕНН ИЗОБРЕТЕНИЯ И ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЭОБРЕ ких процессов в пористой структуре засчет моделирования емкостных дифференциальных свойств реального проницаемого материала, Новым в модели пористого материала является то, чтоэлементарные ячейки состыкованы понаибольшим основаниям конусов путемсоздания системы сообщающихся открытых или тупиковых пор, Суммарныеобъемы пустот в зависимости от тангенсов углов раствора конусов техячеек, которые моделируют наибольшиепо размерам перешейки суженных участков пор под давлением, заполняютсяжидкостью с вероятностью, определяемой по формуле. При этом модель математически подобна реальному поритому материалу, состоящему из частицсо средним эффективным диаметромд , определяющимся по формуле. 3 ил,КЛЕСКОГО О Ф ск модел пример воляет одели при и ываемые вар ующие особеЯчейки со снованиям кМодель яв ироти: вым ы по оди ык нус роница- веро- направзотропноодинаковую яет ой, так как име ность выхода фл ида в любом ленин фильтрации хема сты истему открыть Модель сози тупиковых пЦ, где 3,стка пар., 3 системы пр в сечении са=2 (енного учааксимальных ор, так как- диаметр с- диаметркостью, нат по закону Заполненпример ртут моцели жид происход(71) Всесоюзныйский институт фамьвшенности(56) Авторское свидетельство СССР 9 432388, кл. С 01 И 33/38, 1974,(54) МОДЕЛЬ ПОРИСТОГО КЕРАМАТЕРИАЛА(57) Изобретение относитсярованию структуры пористых,керамических, материалов иповысить точность подобия моценке характера протекания Изобретение относится к ванию структуры пористых, например керамических, материалов и является дополнительным к авт, св, Ф 432388.Цель изобретения - повьппение точ ности моделирования емкостных дифференциальных свойств реального проницаемого материала.На фиг, 1 представлена сковки ячеек с созданиемницаемых и тупиковых порХЕ; на фиг. 2 - сечение .ячейки вплоскбсти ХЕ при а 3; на фиг,3то же, в плоскости ХЕ при а=О,На фиг. 1 представлен вариантков элем тарных ячеек модели,анты стыковок имеют сл31511688аналогичному кривой ртутной порометрии, а именно: вначале заполняются поры, диаметр суженных пор которых моделируется ячейкой, перешеек которой имеет ребро, равное диаметру мак- При симальных пор, затем заполняются поры, давление жидкости в которых раскрывает суженные участки пор, моделируемые ячейками с перешейками, имею щими ребро а 3 мПри этом величина а изменяется от с до О.Тангенсы углов 8;, характеризующих степень раскрытия усеченного конуса для ячеек с перешейками, имеющим реб ро 3 макс и О, соответственно равны (фиг, 2 и 3): этом чаксфа 1 макс( Гмакс6 0,342 1 Р ---- дисперсия расссрпределения пор по размерамсуженных участков пор канала,Предложенная модель позволяет моделировать систему сужений и расширений поровых каналов таким образом, что с одной стороны моделируется сужение и расширение каналов, с другой- закон их заполнения жидкостью с учетом особенностей кривой, выдаваемой методом ртутной порометрии, а также создать систему тупиковых и открытых пор, характерных для гетерогенных керамических проницаемых материалов. а, - 3 максЙэ- О макс аиЙЭ Применение данной модели позволяет решить применительно к гетерогеннья материалам ряд важных практических вопросов, в том числе оценить вероятность разрушения локального дефекта в материале и тем самым вплотную подойти к вопросу прогнозирования его прочностных свойств в процессе термонагружения. Формула изобретения Модель пористого керамического материала по авт, св, Р 432388, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности моделирования емкостных дифференциальных свойств реального проницаемого материала, элементарные кубические ячейки выполнены с одинаковым диаметром наибольших оснований усеченных конусов, а в любом взаимно перпендикулярном сечении модели, проходящем через центры симметрии кубов и оси конусов прилегающих друг к другу по вертикали и горизонтали элементарных ячеек, величина ребер кубов-перешейков а имеет переменную величину, удовлетворяющую условию ОаРмакс, где Г макс - максимальный диаметр пор. где а - диаметр наибольших оснований усеченных конусов;с 1 - средчий эффективный диаметрэчастиц пористого материала.Модель нозволяет моделировать не только фильтрационные свойства мате-. риала, как в прототипе, но и емкостные дифференциальные свойства его пористой структуры, т,е. распределение объемов пор по размерам. Это позволяет увеличить точность физического подобия модели при оценке реального материала при рассмотрении различных механизмов протекания физическчх процессов в пористой проницаемой среде. 35 При этом математическое описание данной модели позволяет учитывать вероятность распределения поровых пустот по суженным участкам и связь этой вероятности с частицами, образующими 40 данную пористую среду. Заполнение пор модели жидкостью под давлением происходит с вероятностью:дз-в, а,-З,4 а д эа-- еоо где Ос =(Ощк,Ос)- центр кривой нормального распределения вероятности;с - среднии гидравлическии дни 50аметр пор;8 мокс - диаметр максимальных пор;ш - пористость;- дисперсия распределения55пор по размерам;Й - средний эффективный диаметрЭчастиц реальной пористойструктуры; угол раскрытия усеченногоконуса;диаметр наибольших оснований усеченных конусов, Б 11 б(а,-бм кс)Й а, 1+ 1 максмакс(орректор Н, Коро Ре Раж 789комитета поМосква, ЯКНТ СССР обретенияРаушская онзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор Гагарина, 101 Заказ 5898/49ВНИИПИ Государственног113035 ставителхред М,Подписноеи открытиям наб., д. 4/5