利用“摩擦角”和“惯性力”巧解力学问题

文章介绍了利用“摩擦角”巧解动态平衡和利用“惯性力”巧解不平衡两类问题,不仅可避开复杂的数学运算,使解题更简洁直观,更能拓宽学生思路,活化知识,让学生理解这些现象的物理本质,从而提高处理问题的效率和解决问题的能力.

关于直埋供热管道的摩擦系数和摩擦角的分析

为了更好地进行预制保温热水管道直埋敷设的设计和计算,以管土作用为切入点,通过分析CJJ/T 81规程中关于管道单长摩擦力计算公式的变化,理清管土摩擦系数μ含义的变化,并对规程采用的管周土压力计算模型进行简要分析。在此基础上,通过进一步分析既往相关管土作用摩擦系数实验研究的数据,并简单介绍国外相关标准关于管土作用的计算,以DN800预制保温热水管直埋敷设为例,具体分析摩擦系数和摩擦角的变化对管道单长摩擦力和热伸长的影响。综合分析后得出结论:管土作用摩擦系数与回填土性质有很强的相关性,当管周回填土为粘性土时,摩擦系数较大,管土作用摩擦角对管土摩擦力、管道固定墩受力和热伸长影响较大。这与现行CJJ/T 81—2013中的相关规定存在一定差异,希望能引起业内人士的关注和共同研究,以期完善直埋热水管道的管土作用设计理论,更好地服务于供热管道工程建设。

无黏性泥沙休止角与表层沙摩擦角试验

鉴于对泥沙颗粒水上和水下休止角孰大孰小的认识还不统一、分选系数η对非均匀沙休止角影响的认识还存在分歧以及对泥沙休止角与表层沙摩擦角差异性的研究还不够全面,进行了无黏性重质均匀和非均匀沙的休止角和表层沙摩擦角试验.休止角试验采用依水槽内一侧的自然堆积法,表层沙摩擦角试验采用槽道底板粘沙、表面铺沙的倾斜法.结果表明,泥沙颗粒水上休止角大于水下休止角;中值粒径D50相等条件下,非均匀沙休止角并不严格随分选系数η的增大而增大,而是随偏度系数S的减小而增大;表层沙摩擦角与休止角所反映的物理图景不同,二者在数值上存在较大的区别,建议河流动力学和风沙物理学等教科书编纂时需慎重对待二者的差异性.

论理论力学中摩擦力和摩擦角概念的引入

从逻辑的和有利于学生对问题的理解的角度出发,对理论力学教学中摩擦力和摩擦角这些概念的引入,给出了另一种引入方法,得到了物体失去平衡的两种临界状态.这种方法对初学者在理解相关的概念上有所帮助,讨论了物体的状态与受力之间的关系,并对这种引入方式的优点进行了分析.

初始内聚力及摩擦角对岩样全部变形特征的影响

目的研究初始内聚力及摩擦角对剪切带图案及岩样全部变形特征的影响.方法采用FLAC内嵌语言FISH编制了计算平面应变压缩岩样轴向、侧向、体积应变及泊松比的FISH函数.在峰值强度之前及之后,岩石的本构模型分别取为线弹性模型及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型.结果随着初始内聚力及摩擦角的增加,破坏模式由复杂向简单剪切破坏转变;发生破坏的单元数目降低;剪切带倾角增加;轴向应力的峰值强度及所对应的轴向、侧向应变的绝对值降低,岩样可以达到的最小体积增加.峰后的轴向应力-轴向应变曲线、轴向应力-侧向应变曲线、侧向应变-轴向应变曲线、泊松比-轴向应变曲线及体积应变-轴向应变曲线的斜率几乎不受初始内聚力及摩擦角的影响.但是,当初始内聚力及摩擦角最小时,5种峰后曲线略显平缓,这是由于发生破坏的单元数目最多及剪切带的倾角最低.结论剪切带倾角更接近Arthur倾角,说明了数值结果是可信的.岩样失稳破坏的前兆不随着初始内聚力及摩擦角的降低或增加而改变.

粘土抗剪强度内摩擦角统计分析

统计表明粘土抗剪强度内摩擦角ψｃｑ、ψｃｕ、ψ’与Ｉｐ的良好的线性关系，多数情况ψｃｑ〈ψｃｕ，表明《港口工程地基规范》从ψｃｑ取值来说安全度较高。

基于粘聚力与摩擦角的路堤边坡稳定性敏感分析

利用FLAC3D对路堤填土高度4 m^8 m坡率为1∶1.5~1∶1的路基进行模拟,研究不同高度与坡率下粘聚力与摩擦角对其稳定性影响的敏感性分析。结果表明:在粘聚力或摩擦角单独变化下,安全系数与粘聚力近似呈二次抛物线的关系,与摩擦角近似呈线性关系;同时随着粘聚力或摩擦角的增加,安全系数都逐渐增大;粘聚力或摩擦角的减小对稳定性的影响大于粘聚力或摩擦角的增加对稳定性的影响;随着高度的增加,粘聚力对稳定性的影响在不断减小,而摩擦角对稳定性的影响在不断增加。填土高度小于7 m时,粘聚力对稳定性的影响大于摩擦角对其的影响,边坡高度为7 m^8 m时,这两个因素对稳定性的影响差别较小,基本趋于一致;随着坡度的增加,粘聚力对稳定性的影响在逐渐增加,但增加较小,而摩擦角对稳定性的影响略有增加。当路基边坡角在34°~45°时,摩擦角与粘聚力对稳定性的影响差别较小,基本趋于一致。

影响滚针离合器轴承摩擦角的几何因素

滚针离合器轴承是可单向传递轴和轴承座之间的扭矩 ,而反方向允许自由转动的一种复合功能轴承。本文在冲压成型外圈的锁紧斜面尺寸难以修改的前提下 ,分析了其配用的滚针或轴 (内圈 )的几何尺寸变化对摩擦角的影响。附图 4幅 ,参考文献

大批量岩体结构面基本摩擦角测试的一种方法

岩土工程勘察阶段,岩体的稳定性评估是一项不可或缺的工作内容,如何在野外快速获得岩土体的强度参数一直是人们所追求的目标。本装置是一种倾斜台试验装置,用于岩体结构面基本摩擦角测试。该装置结构简单、制作简捷,非常易于实现,保证了测点与岩体的稳定连接,可靠性和稳定性强。装配工艺简单,轻便,适用于现场大批量进行岩体不连续面的基本摩擦角测试,满足基本摩擦角试验所需要的可靠性和稳定性。

摩擦角与自锁

利用摩擦角概念对颗粒料堆积问题和自锁现象进行了介绍.

摩擦角与摩擦自锁的一般性解释

从分析物体接触相互作用出发,讨论了摩擦角的概念,并按照摩擦平衡问题推导出摩擦自锁的条件,使学生更容易对这两个概念建立一般性的理解,达到灵活运用理论力学知识的目的。

梳针与毛纤维的摩擦角分析及测试

本文详细分析了纤维与金属针布针齿和弹性针布梳针间的摩擦机理和摩擦角不同的原因；并用摩擦角测试仪对几种毛纤维的摩擦角分布状态进行了测试；最后作者应用摩擦角理论和梳理过程结论，给出了加工不同纤维的锡林针布工作角范围。

结构面基本摩擦角和残余摩擦角统计分析

针对国内外有关结构面基本摩擦角、残余摩擦角的研究,对数据进行统计分析和对比。结果表明:基本摩擦角集中在20°~35°,残余摩擦角集中在25°~50°。对大多数岩石来说,残余摩擦角大于基本摩擦角;岩体结构面基本摩擦角和残余摩擦角是2个完全不同的概念,一些研究者以残余摩擦角代替基本摩擦角是不严谨的。

摩擦角在机械设计中的运用

几何法求解含摩擦的平衡问题,关键在于正确作出摩擦角,根据约束力的方向作出自锁域。三力平衡必汇交,交点H0若在边界上,就可顺利断定极、值性质,是极大还是极小,无须求解不等式。

岩石结构面基本摩擦角测试仪的研制与应用

倾斜试验法是获取岩石基本摩擦角的常用方法,但是现有倾斜测试技术未形成公认的规范,导致同种岩石材料测试结果差异较大。在现有试验仪结构及测试机制的基础上,研制出可通过倾斜或推拉方法获取岩石基本摩擦角的测试仪。它可测试尺寸长为50~150mm、高为25~75mm的系列多尺度试样,通过伺服电机和高速比减速器实现了角速度范围为6~60(°)/min的高精度匀速转动控制,并可实时监控并记录试样滑移距离、倾斜转角等试验参数。提出了测试基本摩擦角的操作流程,分析了试样尺寸及粒度、旋转角速度、滑移距离设置、结构面干燥度等影响测试结果的主要因素,给出了花岗岩、辉绿岩等11种结构面尺寸为100 mm×100 mm的试样基本摩擦角,为完善基本摩擦角测试仪的试验规范提供参考。

巧用摩擦角解决高考力学中的极值与临界问题

摩擦角是力学中的一个基本概念,它是研究摩擦问题的另一个重要物理量.灵活运用摩擦角及其相关知识,可以巧妙解决有关摩擦的力学问题.下面结合几道高考物理力学中的极值与临界问题,就摩擦角的相关概念及其应用作一介绍.

粘性填料挡土墙墙背摩擦角

众所周知,挡土墙墙背摩擦角对土压力计算结果有相当大的影响。当填土为粘性土时,沿墙背填筑有不小于300mm厚的砂砾石滤水层,直接与挡土墙接触的是砂砾土而不是粘性土。在这种情况下,墙背摩擦角如何确定是一个值得探讨的问题。国家标准《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)

浅谈摩擦角在斜面体受力中的妙用

摩擦角的概念在高中阶段没有显化，但是基于物理情景分析和运算能力的考查，高中物理教学过程经常要涉及到与其有关的斜面体受力分析。文章结合常规思路的求解来探析摩擦角的规律，帮助学生发现这类问题的内在特点，达到了优化解析的实效。

砂土内摩擦角的测定方法

本文论述砂土内摩擦角的测定方法,及砂土内摩擦角与砂土天然坡角的区别。

吸力摩擦角对非饱和土边坡安全系数影响的探讨

通过有限元法计算应力场分布,用极限平衡法计算安全系数,对一均质土边坡进行了安全系数的计算,比较了极限平衡法、有限元强度折减法和有限元结合极限平衡法得到的安全系数,分析了不同计算方法的差别。在有限元结合极限平衡法中引入吸力摩擦角,分析了吸力摩擦角对边坡稳定安全系数的影响。结论认为,有限元强度折减法中采用等效面积圆屈服准则的计算结果和本文中方法计算结果很吻合,验证了本文中采用的有限元结合极限平衡法的合理性;对不同的坡比,吸力摩擦角增大时安全系数呈平行的直线上升,滑坡方量呈阶段性的上升,最后趋于稳定。