庫倫扭轉英文解釋翻譯、庫倫扭轉的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 coulomb torsion balance

分詞翻譯：

庫倫的英語翻譯：

【電】 Coulomp

扭轉的英語翻譯：

retortion; torsion; turn around; turn back
【化】 torsion; twist
【醫】 contortion; distortion; strepho-; strepto-; torquing; torsion; twist
twisting

專業解析

庫倫扭轉（Coulomb torsion）是固體力學中描述材料在純扭矩作用下發生扭轉變形時，其剪應力與剪應變關系的經典理論。該理論基于法國物理學家查爾斯·奧古斯丁·庫倫（Charles-Augustin de Coulomb）對扭轉問題的研究，核心要點如下：

一、基本定義與物理意義

扭轉應力分布
庫倫理論指出，圓軸受扭時，橫截面上任意點的剪應力 (tau) 與該點到軸心的距離 (rho) 成正比，最大剪應力發生在截面邊緣。公式表示為：

$$ tau = frac{T cdot rho}{J} $$

其中 (T) 為扭矩，(J) 為截面極慣性矩（來源：Timoshenko, S. Strength of Materials，第3章）。
變形特性
扭轉角 (theta) 與扭矩 (T)、軸長 (L)、材料剪切模量 (G) 的關系為：

$$ theta = frac{T cdot L}{G cdot J} $$

此式表明材料的剪切變形符合線彈性假設（來源：Popov, E.P. Engineering Mechanics of Solids，第5.4節）。

二、適用條件與局限性

適用範圍
僅適用于均勻、各向同性材料的圓形截面軸（實心或空心），且變形需在彈性限度内（來源：Gere, J.M. Mechanics of Materials，第3章）。

理論局限
非圓截面軸的扭轉需采用聖維南原理或數值方法求解，庫倫理論無法直接應用（來源：ASME Journal of Applied Mechanics，标準扭轉問題分析）。

三、工程應用

機械設計
用于計算傳動軸、彈簧等部件的強度與剛度，确保扭矩載荷下不發生塑性變形或斷裂（來源：《機械工程手冊》第2卷，軸系設計篇）。

材料測試
通過扭轉試驗測定材料的剪切模量 (G) 和屈服強度，補充拉伸試驗數據（來源：ASTM E143-20 Standard Test Method for Shear Modulus）。

四、相關概念拓展

庫倫摩擦準則：同一研究者提出的摩擦定律，與扭轉理論無直接關聯，需注意區分。
塑性扭轉：當剪應力超過屈服極限時，需采用塑性力學模型（來源：Hill, R. The Mathematical Theory of Plasticity，第12章）。

網絡擴展解釋

“庫侖扭轉”通常指法國物理學家庫侖（Charles-Augustin de Coulomb）通過扭秤實驗研究微小力的現象，尤其在電磁學中用于推導庫侖定律。以下是詳細解釋：

1.定義與原理

庫侖扭轉的核心是扭秤裝置，通過金屬絲（如銀絲）的扭轉形變測量微小力。其原理基于彈性理論：當金屬絲被扭轉時，産生的扭力矩與扭轉角、金屬絲直徑的四次方成正比，與長度成反比。數學表達式為： $$ M = frac{pi G D}{32 l} alpha $$ 其中，( M )為扭矩，( G )為剪切模量，( D )為金屬絲直徑，( l )為長度，( alpha )為扭轉角。

2.裝置結構

庫侖扭秤的主要部件包括：

懸絲：細長金屬絲，下端懸挂橫杆。
帶電小球：橫杆兩端分别固定帶電小球和平衡小球。
刻度盤：用于讀取扭轉角度。通過旋轉頂部旋鈕調整懸絲扭轉，平衡庫侖力與扭轉力矩。

3.應用與意義

庫侖利用該裝置驗證了電荷間作用力與距離平方成反比的規律，即庫侖定律。其創新性在于：

通過微小扭轉角放大力的測量精度。
為靜電力研究提供了實驗基礎，推動了電磁學發展。

4.材料力學中的延伸

在材料力學中，扭轉公式進一步發展為： $$ tau = frac{T cdot r}{I_p} $$ 其中，( tau )為剪應力，( T )為扭矩，( r )為半徑，( I_p = frac{pi D}{32} )為極慣性矩。這表明庫侖的研究已觸及圓杆扭轉的核心理論。

“庫侖扭轉”既是實驗裝置的名稱，也指代通過扭轉形變測量力的物理原理。它不僅是電磁學的重要工具，也為彈性力學奠定了基礎。