磨擦系數英文解釋翻譯、磨擦系數的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 friction coefficient
分詞翻譯:
磨擦的英語翻譯:
grind
【機】 attrite; friction
系數的英語翻譯:
coefficient; modulus; quotiety
【計】 coefficient
【化】 coefficient
【醫】 coefficient; quotient
【經】 coefficient; parameter; quotient
專業解析
摩擦系數(Coefficient of Friction)是描述兩個接觸表面之間摩擦力與垂直作用力比值的物理量,在工程學、物理學和材料科學中具有重要應用。其定義為:
$$
mu = frac{F_f}{F_n}
$$
其中$mu$為摩擦系數,$F_f$為摩擦力,$F_n$為垂直作用力。
核心分類與特性
- 靜摩擦系數:物體從靜止到開始滑動時的臨界比值,常用于機械制動系統設計。例如橡膠與瀝青的靜摩擦系數為0.9-1.0,該數據被收錄于美國機械工程師協會(ASME)标準。
- 動摩擦系數:物體持續滑動時的穩定比值,如冰面滑行的動摩擦系數約為0.03,該參數可見于《國際摩擦學手冊》第4章。
跨領域應用實證
- 機械工程:NASA研究顯示,航天器着陸支架使用碳化矽塗層的摩擦系數降低至0.12,顯著提升制動效率。
- 材料科學:石墨烯複合材料的超低摩擦特性(μ≈0.01)被《自然·材料》期刊列為新型軸承材料突破。
- 交通運輸:美國聯邦公路管理局要求瀝青路面摩擦系數≥0.5,相關規範見FHWA技術報告TS-86。
該物理量的精确測量需依據ASTM國際标準D1894,涉及标準化測試流程及設備校準要求。
網絡擴展解釋
摩擦系數是描述兩個接觸表面間摩擦力的關鍵物理量,通常用希臘字母μ表示。以下是詳細解釋:
一、基本定義
摩擦系數定義為摩擦力與垂直作用于接觸面的正壓力之比,公式為:
$$
μ = frac{F_f}{F_n}
$$
其中$F_f$為摩擦力,$F_n$為正壓力。該比值與接觸面積無關,主要取決于材料性質及表面狀态。
二、分類與特點
- 靜摩擦系數(μ_s):物體處于靜止狀态時,阻礙其開始運動的最大摩擦力與正壓力的比值。例如汽車啟動時輪胎與地面的最大靜摩擦力。
- 動摩擦系數(μ_k):物體發生相對滑動後的摩擦力與正壓力的比值。通常靜摩擦系數大于動摩擦系數。
三、影響因素
- 材料性質:相同金屬或互溶性強的材料摩擦系數較高,如鑄鐵刹車片的摩擦系數約0.8。
- 表面粗糙度:粗糙表面摩擦系數更大,例如輪胎與柏油路面的摩擦系數(0.25-0.45)遠高于冰面(約0.1)。
- 環境條件:
- 溫度升高可能降低金屬摩擦系數,但增加橡膠類材料的摩擦系數。
- 濕度、潤滑劑(如油膜)會顯著降低摩擦系數。
- 載荷與速度:載荷增加可能改變表面接觸狀态,高速運動時摩擦系數可能因熱量積累而變化。
四、典型應用
- 汽車領域:刹車片高摩擦系數(約0.8)确保制動性能,輪胎需平衡抓地力(高μ)與滾動阻力(低μ)。
- 機械設計:通過表面氧化膜(如鋁材氧化層)或添加潤滑劑控制摩擦系數。
五、數值範圍
通常為0~1,但特殊材料(如橡膠與粗糙混凝土)可能超過1。例如:
- 橡膠輪胎/幹燥路面:0.6-0.8
- 鋼/鋼(無潤滑):0.5-0.8
- 冰面/輪胎:約0.1
如需了解更多實際場景中的摩擦系數數據,可參考汽車之家及機械設計文獻中的具體案例。
分類
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