
【機】 angle of curvature
curvature
【電】 curvature
corner; angle; cape; contend; horn; wrestle; role
【醫】 angle; anguli; angulus; Broca's angle; cornu; cornua; gonio-; horn
曲率角(Curvature Angle)是微分幾何中描述曲線局部彎曲特性的關鍵參數,定義為曲線某點處切線方向在單位弧長内的角度變化量。其數學表達式可表示為: $$ Deltatheta = int_{s}^{s+Delta s} kappa , ds $$ 其中$kappa$為曲率,$ds$為弧長微分。該參數在道路工程、機械設計和光學透鏡制造領域具有重要應用,如公路彎道半徑計算和曲面鏡聚焦效果分析。
漢英對照術語:
根據國際标準ISO 80000-2:2019對幾何參數的規範定義,曲率角的測量需通過三點法定位切線方向變化量(來源:國際标準化組織)。《機械設計手冊》(第6版)指出該參數在軸承滾道設計中的誤差需控制在0.05弧度以内(來源:中國機械工業出版社)。
需注意曲率角與切線角的概念差異:前者反映曲線彎曲速率,後者表示曲線相對于基準軸的整體傾斜程度。在橋梁預應力鋼絞線施工中,兩者需配合使用以确保受力均勻(來源:中國土木工程學會)。
曲率角是描述曲線在某一點彎曲程度時涉及的核心角度參數,其概念需結合曲率的定義來理解:
曲率的基礎定義
曲率(K)表示曲線在某一點的彎曲程度,數學上定義為切線方向角變化率與弧長變化率的極限值,即:
$$
K = lim_{Delta s to 0} left| frac{Delta alpha}{Delta s} right| = left| frac{dalpha}{ds} right|
$$
其中,$Delta alpha$ 是曲線上兩點間切線方向的角度變化量,$Delta s$ 是兩點間的弧長。
曲率角的含義
與相似概念的區别
示例:半徑為 $R$ 的圓上,曲率角 $Delta alpha$ 對應圓心角,曲率 $K = frac{1}{R}$,表明半徑越小,曲率角變化越快,彎曲越明顯。
通過曲率角可量化曲線局部彎曲特性,是微分幾何和工程分析中的重要參數。
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