表面摩擦系数英文解释翻译、表面摩擦系数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 skin friction coefficient
分词翻译:
表面的英语翻译:
surface; exterior; facade
【化】 surface
【医】 superficies; surface
摩擦系数的英语翻译:
【化】 friction factor; friction(al) coefficient
专业解析
表面摩擦系数(Surface Friction Coefficient)是描述两个相互接触的物体表面之间阻碍相对运动趋势或相对运动的力(即摩擦力)与使其接触面间产生挤压的垂直作用力(即法向力)之间比例关系的无量纲物理量。在汉英词典中,它通常对应为摩擦系数 (Friction Coefficient) 或更具体地称为表面摩擦系数 (Surface Friction Coefficient / Coefficient of Surface Friction)。
从工程学和物理学角度详细解释其含义如下:
-
物理意义:
- 表面摩擦系数(通常用符号μ 表示)定量表征了接触表面的“粗糙度”或“粘附性”对滑动阻力的影响程度。它反映了接触面间的摩擦特性。
- 其定义公式为:
$$
mu = frac{F_f}{F_N}
$$
其中:
- μ 是摩擦系数,
- F_f 是摩擦力(平行于接触面的力),
- F_N 是法向力(垂直于接触面的力)。
- 摩擦系数μ 是一个无量纲数,其值通常在 0 到 1 之间,但某些特殊材料组合(如橡胶在干燥混凝土上)可能大于 1。值越大,表明在相同法向力作用下产生的摩擦力越大,表面越“粗糙”或越“不易滑动”。
-
分类:
- 静摩擦系数 (Static Friction Coefficient, μ_s):指物体处于静止状态,即将开始滑动但尚未滑动时,所需克服的最大摩擦力与法向力之比。它决定了使静止物体开始运动所需的最小力。
- 动摩擦系数 (Kinetic/Dynamic Friction Coefficient, μ_k):指物体在相对滑动过程中,维持滑动状态所需的摩擦力与法向力之比。通常μ_k 小于μ_s,意味着维持滑动比启动滑动所需的力小。
-
影响因素:
- 材料性质:相互接触的两种材料的类型(金属、橡胶、木材、冰等)是决定摩擦系数的最主要因素。例如,橡胶对沥青的摩擦系数远高于冰对冰的摩擦系数。
- 表面状况:表面的粗糙度、清洁度、是否有油污、水膜、氧化物等会显著影响摩擦系数。光滑、洁净的表面摩擦系数可能较低,而粗糙或干燥的表面摩擦系数较高。
- 载荷(法向力):对于某些材料(尤其是弹性材料),摩擦系数可能随法向力的增加而略有变化,但经典库仑摩擦模型通常认为μ 与F_N 无关。
- 滑动速度:对于动摩擦系数,在一定的速度范围内,μ_k 可能随速度变化。例如,橡胶在高速下摩擦系数可能降低。
- 温度:温度变化会影响材料的物理性质(如硬度、粘度),从而影响摩擦系数。
-
应用领域:
- 机械工程:设计轴承、齿轮、离合器、制动器(刹车片与刹车盘的摩擦系数是关键参数)、紧固件(螺栓预紧力)等。
- 土木工程与交通工程:设计道路、机场跑道(轮胎与路面的摩擦系数影响制动距离和操控性),评估斜坡稳定性(土壤或岩石间的摩擦)。
- 材料科学:研究和开发具有特定摩擦性能的新材料(如低摩擦的润滑材料、高摩擦的防滑材料)。
- 物理学:研究接触力学、摩擦学的基本规律。
- 日常生活:理解行走(鞋底与地面)、车辆行驶、物体放置的稳定性等。
权威参考来源:
- ISO 80000-4:2019 Quantities and units — Part 4: Mechanics (国际标准化组织 - 量和单位 - 第4部分:力学):该国际标准定义了力学领域的基本量和单位,包括力、摩擦力等概念,为摩擦系数的定义和测量提供了基础框架。(标准文件需通过ISO官网或授权渠道获取)
- ASME Handbook - Volume 18: Friction, Lubrication, and Wear Technology (美国机械工程师协会手册 - 第18卷:摩擦、润滑与磨损技术):该权威手册详细阐述了摩擦学原理,包括摩擦系数的定义、测量方法、影响因素以及在工程中的应用。ASME Digital Collection
- Tribology International (Journal) (国际摩擦学杂志):该领域顶级期刊发表大量关于摩擦、磨损和润滑的基础与应用研究论文,其中包含对各种材料表面摩擦系数的深入研究和数据报道。Elsevier - Tribology International
中英文术语对照表:
中文术语 |
英文术语 |
常用符号 |
表面摩擦系数 |
Surface Friction Coefficient |
μ |
摩擦系数 |
Friction Coefficient |
μ |
静摩擦系数 |
Static Friction Coefficient |
μ_s |
动摩擦系数 |
Kinetic/Dynamic Friction Coefficient |
μ_k |
摩擦力 |
Friction Force |
F_f |
法向力 |
Normal Force |
F_N |
网络扩展解释
表面摩擦系数是描述两个接触表面之间摩擦力特性的重要参数,其定义为两表面间的摩擦力(切向力)与作用在表面上的垂直力(法向力)的比值。以下是详细解释:
一、基本定义与公式
表面摩擦系数(μ)的数学表达式为:
$$
μ = frac{F}{N}
$$
其中,F为摩擦力,N为垂直力。对于水平面上的物体,摩擦力计算公式为:
$$
F = μ times m times g
$$
(m为物体质量,g为重力加速度)
二、分类
- 静摩擦系数(μₛ)
物体静止时,阻止其开始滑动的最大摩擦力对应的系数。例如,铜与铜的静摩擦系数可达1.6,橡胶与固体甚至可能达到4.0。
- 动摩擦系数(μₖ)
物体滑动时的摩擦系数,通常小于静摩擦系数。
三、主要影响因素
- 表面粗糙度
粗糙表面通常摩擦系数更大,但接触面积大小无关。
- 材料性质
- 互溶性材料(如相同金属)摩擦系数较高。
- 材料硬度和韧性:高硬度材料摩擦系数较低,韧性材料可能因变形增加摩擦。
- 润滑与表面膜
- 润滑剂可显著降低摩擦系数(如油膜使μ降至0.1以下)。
- 氧化膜或污染物可能改变表面特性。
- 速度与温度
- 低速时摩擦系数稳定,高速可能因热量降低μ。
- 温度变化影响润滑剂粘度,间接改变摩擦系数。
四、典型应用场景
- 工程领域:如机械设计中需根据材料选择摩擦系数(干摩擦系数范围0.1~0.8)。
- 地质研究:岩石表面的摩擦系数影响地震断层滑动行为。
- 日常现象:汽车轮胎与地面的摩擦系数决定刹车距离。
五、特殊说明
摩擦系数可以大于1(如橡胶与固体),这与传统认知不同。实际应用中需通过实验测定具体数值,理论公式仅提供基础参考。
分类
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
别人正在浏览...
氨基蝶呤保护制的参考相位超过滤迟迟不作判断单纯合伙蝶颞的反偏的飞涨的分散数据处理跗胫的行动主义的毫米波寄存开环共聚合连接件流产布鲁氏杆菌卵状小体的抛物线的轻浮的期望时间全步圈状弹簧取得位柔软丝兰台间天然抗菌免疫锑酸铵通路单元袜带