等代内摩擦角名词解释
等代内摩擦角反映了土的摩擦特性,一般认为包含两个部分:
1、土颗料的表面摩擦力,颗粒间的嵌入和联锁作用产生的咬合力。
2、内摩擦角是土力学上很重要的一个概念。
内摩擦角最早出现在库仑公式中,也就是土体强度决定于摩擦强度和粘聚力,摩擦强度又分为滑动摩擦和咬合摩擦,两者共同概化为摩擦角。
素土的内摩擦角一般多大
粉土的内摩擦角φ一般为18~25°,粘聚力一般为5~10KPa。
圆粒土的内摩擦角φ一般为18~22°,粘聚力非常小,可以看做0。
内摩擦角大小取决于土粒间的摩阻力和连锁作用,内摩擦角反映了土的摩阻性质。黏聚力是黏性土的特性指标,黏聚力包括土粒间分子引力形成的原始黏聚力和土中化合物的胶结作用形成的固化黏聚力。
因而内摩擦角与黏聚力是土抗剪强度的两个力学指标。土的抗剪强度指土对剪切破坏的极限抵抗能力,土体的强度问题实质是土的抗剪能力问题。
土的抗剪强度指标——内摩擦角φ、黏聚力Cφ——土的内摩擦角(°)C——土的粘聚力(KPa)。
φ、C与土的性质有关,还与实验方法、实验条件有关。因此,谈及强度指标时,应注明它的试验条件。(直剪实验、三轴剪切试验等)
岩石的内摩擦角一般多少度
岩石的内摩擦角一般30度左右
内摩擦角和内摩阻角
内摩擦角是抗剪强度线在σ一τ坐标平面内的倾角。
内摩擦角是土或岩石的抗剪强度指标之一,反映土或岩石内部各颗粒之间内摩擦力的大小。内摩擦角愈大,强度愈高。
无黏性土的内摩擦角通常在26~48°之间。土的内摩擦角反映土的摩擦特性,包括土颗粒之间产生相互滑动时需要克服由于颗粒表面粗糙不平而引起的滑动摩擦,以及由于颗粒物的嵌入、连锁和脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。
内摩擦与外摩擦的
按摩擦表面的润滑状态,摩擦可分为干摩擦、边界摩擦和流体摩擦。
摩擦又可分为外摩擦和内摩擦。外摩擦是指两物体表面作相对运动时的摩擦;内摩擦是指物体内部分子间的摩擦。干摩擦和边界摩擦属外摩擦,流体摩擦属内摩擦。
干摩擦摩擦副表面直接接触,没有润滑剂存在时的摩擦。常用库仑摩擦定律表达摩擦表面间的滑动摩擦力F、法向力N和摩擦系数f间的关系:f=F/N。钢对钢的f值在大气中约为0.15~0.20,洁净表面可达0.7~0.8。根据英国的F.P.鲍登等人的研究,极为洁净的金属(表面上的气体用加热、电子轰击等方法排除)在高真空度的实验条件下,表面接触处被咬死,f值可高达100。这种极为洁净的金属表面一旦与大气相接触便立即被污染或氧化,从而使f值显著下降。
静摩擦的测定方法有倾斜法和牵引法。①倾斜法:把重力为N的欲测物体放在对偶材料的斜面上,逐渐增加斜面的倾角,测得物体开始滑动时的倾角θ(摩擦角),由此求得摩擦系数f=tgθ。②牵引法:把重力为N的欲测物体放在对偶材料的平面上,以力P牵引,物体开始滑动时的力F就是最大的静摩擦力(此时F=P),由此求得摩擦系数f=F/N。
接触面粗糙程度决定摩擦力大小
动摩擦可在各类型试验机上(如往复式摩擦磨损试验机、旋转圆盘-销式摩擦磨损试验机和四球式摩擦试验机)测定,为此在试验机上装设测定摩擦力或摩擦力矩的机构,先测出摩擦力,而后换算出摩擦系数。常见的测量方法有杠杆法、弹簧法和电测法等。测定时需要确保清洁,否则会影响所测的摩擦力。
边界摩擦和流体摩擦边界润滑状态下的摩擦称为边界摩擦。边界摩擦系数低于干摩擦系数。边界摩擦状态下的摩擦系数只取决于摩擦界面的性质和边界膜的结构形式,而与润滑剂的粘度无关。流体润滑状态下的摩擦称为流体摩擦。这种摩擦是流体粘性引起的。其摩擦系数较干摩擦和边界摩擦为低(见润滑)。
内摩擦角计算公式
当物体处于滑动的临界状态时,静摩擦力FS达到最大值Fmax,此时FR与FN的夹角也最大,此时的φm称为摩擦角。计算公式是tanφm=Fmax/FN=fFN/FN=f。大家知道物体恰好能从粗糙斜面上匀速下滑时斜面的倾角称为摩擦角。
如果测得这个角度就能确定物体与斜面之间的动摩擦因数,即μ=tanθ。不过用这种方法测定摩擦因数有一定的难度,因为物体是否真正作匀速运动,依靠目力是难以辨别的。我们发现在变速运动的情况下也可以引入摩擦角,只要量出角度就能得到摩擦因数,从而可以避免判定速度是否均匀的困难。
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