壁摩擦角英文解釋翻譯、壁摩擦角的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 angle of wall friction
分詞翻譯:
壁的英語翻譯:
wall
【醫】 paries; parietes; wall
摩擦角的英語翻譯:
【化】 angle of friction
專業解析
壁摩擦角(Wall Friction Angle),在岩土工程、摩擦學及散體力學領域是一個關鍵參數。它特指散體材料(如土壤、顆粒物料)與固體結構物表面(如擋土牆、料倉壁、管道壁)接觸時,材料與接觸面之間發生相對滑動所需克服的摩擦力對應的角度。其英文直譯即為 "Wall Friction Angle"。
核心概念解析
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物理意義:
- 壁摩擦角 ($delta$) 是材料與結構物接觸面之間摩擦特性的度量。它不是一個獨立的基本材料屬性,而是材料的内摩擦特性(通常用内摩擦角 $phi$ 表示)與接觸面特性(如粗糙度、材質)共同作用的結果。
- 它代表了散體材料沿接觸面滑動時,滑動面上的剪應力 ($tau$) 與作用在該面上的法向應力 ($sigma_n$) 之間的關系。這種關系通常由庫侖摩擦定律描述:
$$
tau = sigma_n times tandelta
$$
其中 $tandelta$ 即為壁面摩擦系數。因此,壁摩擦角 $delta$ 的正切值等于壁面摩擦系數。
-
與内摩擦角 ($phi$) 的區别:
- 内摩擦角 ($phi$):反映的是散體材料内部顆粒之間的摩擦與咬合作用,抵抗材料内部發生剪切破壞的能力。它是材料本身的強度參數。
- 壁摩擦角 ($delta$):反映的是散體材料與外部特定固體邊界之間的摩擦作用。它總是小于或等于材料的内摩擦角 ($delta leq phi$)。$delta$ 的大小不僅取決于材料本身,還高度依賴于接觸壁面的材質、粗糙度、光滑度、是否有塗層或潤滑等因素。例如,同一種砂土與光滑混凝土牆的 $delta$ 會遠小于它與粗糙毛石牆的 $delta$。
-
工程應用:
- 擋土牆設計: 計算作用在擋土牆背面的主動土壓力或被動土壓力時,牆背與填土之間的摩擦角 ($delta$) 是至關重要的參數。它直接影響土壓力的大小、方向和作用點。$delta$ 越大,土壓力越小,對牆體穩定越有利。
- 料倉/筒倉設計: 計算散體物料對倉壁的壓力(特别是深倉的側壓力和漏鬥流時的動态壓力)時,物料與倉壁的 $delta$ 是關鍵輸入。它影響倉壁的結構強度要求和物料流動特性。
- 地基基礎: 在分析樁基礎、沉箱基礎等與周圍土體的相互作用時,基礎側壁與土體之間的 $delta$ 會影響側摩阻力的計算。
- 邊坡穩定: 當邊坡中存在結構物(如抗滑樁、擋牆)時,結構物與滑動土體之間的 $delta$ 會影響抗滑力。
- 管道輸送: 在氣力輸送或水力輸送散體物料時,物料與管壁的 $delta$ 影響輸送阻力和能耗。
确定方法
壁摩擦角通常通過專門的直剪試驗或傾斜試驗測定:
- 直剪試驗: 使用改裝過的直剪儀,将土樣置于代表實際壁面材料的剪切盒下半部分,上半部分施加法向力并水平推動,測量剪應力與法向應力的關系,從而确定 $delta$。
- 傾斜試驗 (Tilting Test): 将待測材料平鋪在一塊代表壁面的平闆上,逐漸傾斜平闆直至材料開始沿平闆滑動,此時的傾斜角即近似為壁摩擦角 $delta$。
權威參考來源
由于未能搜索到具體網頁,此處提供該術語定義和應用的權威參考來源類型(實際引用時需查找具體文獻鍊接):
- 國家标準/規範: 如中國的《建築地基基礎設計規範》(GB 50007)、《工程岩體試驗方法标準》(GB/T 50266) 等會涉及相關試驗方法和設計參數取值。
- 行業手冊/标準: 如美國土木工程師協會 (ASCE) 的相關設計手冊、美國混凝土協會 (ACI) 關于筒倉設計的标準 (ACI 313)。
- 經典教材: 如 Braja M. Das 的《Principles of Geotechnical Engineering》、《Principles of Foundation Engineering》; Karl Terzaghi, Ralph B. Peck, Gholamreza Mesri 的《Soil Mechanics in Engineering Practice》。
- 專業機構出版物: 國際土力學與岩土工程學會 (ISSMGE)、美國試驗與材料協會 (ASTM) 發布的測試标準 (如 ASTM D5321, D6243 涉及界面剪切試驗)。
請注意: 以上來源類型是壁摩擦角定義和應用信息的權威出處。在實際應用中,應查閱具體項目所適用的最新版規範、标準或經過同行評議的工程文獻以獲取準确的參數值和設計方法。
網絡擴展解釋
壁摩擦角是描述物料與接觸壁面之間摩擦特性的重要參數,其定義和應用可歸納如下:
1.定義
壁摩擦角指物料顆粒與容器或管道壁面發生摩擦時,形成的摩擦角。當物料沿壁面滑動時,剪切應力與垂直應力的比值對應的角度即為壁摩擦角。例如,在筒倉(如煤倉)設計中,煤顆粒與倉壁的摩擦角直接影響物料的流動性和儲存穩定性。
2.應用場景
- 工程設計與流動性分析:壁摩擦角是筒倉、料鬥等容器設計的關鍵參數。較大的壁摩擦角可能導緻物料在倉内堆積,流動性變差;較小的角度則有利于物料順暢流動。
- 摩擦特性評估:通過測量壁摩擦角,可判斷物料與不同材質壁面的適配性,優化材料選擇(如防粘塗層)。
3.與其他摩擦角的區别
- 内摩擦角:反映物料内部顆粒間的抗剪強度,與土體或粉體的自身性質相關。
- 滑動摩擦角:指物料在傾斜壁面上開始滑動的臨界角度,與壁摩擦角相關但側重動态過程。
4.測量方法
通常通過實驗測定,例如将物料置于特定材質的斜面上,逐漸增大傾斜角度直至物料開始滑動,此時斜面與水平面的夾角即為壁摩擦角。
總結來看,壁摩擦角是工程力學和粉體技術中的重要指标,直接影響物料儲存與運輸系統的設計效率。如需進一步了解測量标準或具體案例,可參考工程手冊或相關實驗研究。
分類
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