土工格栅与土体界面摩擦特性试验研究
各种材料摩擦系数表分析
各种材料摩擦系数表 摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。现综合具体各种材料摩擦系数表格如下。
注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考
固体润滑材料 固体润滑材料是利用固体粉末、薄膜或某些整体材料来减少两承载表面间的摩擦磨损作用的材料。在固体润滑过程中，固体润滑材料和周围介质要与摩擦表面发生物理、化学反应生成固体润滑膜，降低摩擦磨损。 中文名 固体润滑材料 采用材料 固体粉末、薄膜等 作用 减少摩擦磨损 使用物件 齿轮、轴承等 目录 1.1基本性能 2.2使用方法 3.3常用材料 基本性能 1)与摩擦表面能牢固地附着，有保护表面功能固体润滑剂应具有良好的 成膜能力，能与摩擦表面形成牢固的化学吸附膜或物理吸附膜，在表面附着，防止相对运动表面之间产生严重的熔焊或金属的相互转移。 2)抗剪强度较低固体润滑剂具有较低的抗剪强度，这样才能使摩擦副的 摩擦系数小，功率损耗低，温度上升小。而且其抗剪强度应在宽温度范围内不发生变化，使其应用领域较广。 3)稳定性好，包括物理热稳定，化学热稳定和时效稳定，不产生腐蚀及 其他有害的作用物理热稳定是指在没有活性物质参与下，温度改变不会引起相变或晶格的各种变化，因此不致于引起抗剪强度的变化，导致固体的摩擦性能改变。 化学热稳定是指在各种活性介质中温度的变化不会引起强烈的化学反应。要求固体润滑剂物理和化学热稳定，是考虑到高温、超低温以及在化学介质中使用时性能不会发生太大变化，而时效稳定是指要求固体润滑剂长期放置不变质，以便长期使用。此外还要求它对轴承和有关部件无腐蚀性、对人畜无毒害，不污染环境等。 4)要求固体润滑剂有较高的承载能力因为固体润滑剂往往应用于严酷 工况与环境条件如低速高负荷下使用，所以要求它具有较高的承载能力，又要容易剪切。 使用方法 1)作成整体零件使用某些工程塑料如聚四氟乙烯、聚缩醛、聚甲醛、聚 碳酸脂、聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、氯化聚醚、聚苯硫醚和聚对苯二甲酸酯等的摩擦系数较低，成形加工性和化学稳定性好，电绝缘性优良，抗冲击能力强，可以制成整体零部件，若采用环璃纤维、金属纤维、石墨纤维、硼纤维等对这些塑料增强，综合性能更好，使用得较多的有齿轮、轴承、导轨、凸轮、滚动轴承保持架等。
粘性土的动力特性实验及数值模拟
粘性土的动力特性实验及数值模拟 戴文亭,陈 星,张弘强 吉林大学交通学院,长春 130025 摘要:使用产自日本的DT C-306型多功能电液伺服动态三轴仪,对粉质粘土进行动三轴试验。在试验提供的各种参数和数据的基础上,利用有限元程序A BA Q U S 建立动三轴试件的三维有限元模型,模拟在循环荷载作用下粉质粘土的动力变形特性;并通过与动三轴试验相关数据的大量对比分析,验证了模型的可靠性。然后在建立的三维有限元模型的基础上,进一步用数值模拟的方法研究了土体动力变形与各影响因素间的关系,得出如下结论:初始弹性模量、阻尼系数、受荷形式对土的塑性变形影响最大,应力幅值、围压、频率、加荷周数次之,加载波形的影响最小,不同波形对塑性变形的影响取决于荷载最大值时历时的长短。有限元数值模拟方法在一定程度上可以替代动三轴实验。 关键词:动三轴;循环荷载;动力特性;有限元法;数值模拟;粘性土 中图分类号:P642.11 文献标识码:A 文章编号:1671-5888(2008)05-0831-06 收稿日期:2008-03-07 基金项目:国家/8630项目(2007A A11Z114) 作者简介:戴文亭(1964)),男,江苏丰县人,副教授,博士,主要从事道路岩土工程方面的教学与研究工作,E -ma il:da-i w enting 64@163.co m 。 Experiment and Nu merical Simulation of Dynamic Behavior for Cohesive Soils DAI Wen -ting,CH EN Xing ,ZH A NG H ong -qiang Colleg e of Tr ansportation and Tr af f ic ,J ilin Univ er sity ,Ch angch un 130025,China Abstract:T he dy namic tr-i ax ial instr um ent of DT C -306m ade in Japan is used to make cy clic tr-i ax ial test o f silty clay under dy nam ical loading by lo ad control.On the basis o f various parameters and data offered fr om the test,utilizing comm on finite element procedur e ABAQUS to set up the three -d-i m ensio nal finite element mo del of the dy nam ic tr-i ax ial sam ple,the dynamical defor mation behavior o f silty clay under cy clic load is simulated.T hr oug h a lot of co ntrast analy sis to the dynamic tr-i ax ial test relation data,the r eliability of the m odel is validated.Then based on the finished three -dim ensional f-i nite element m odel,the relationship betw een dy namic deform ation and the influence factors is re -searched,and the results are as follo w s:the first im po rtant influential factors of so il plastic defo rmatio n ar e initial elastic modulus,damping facto r and ty pe of cy clic load,then the m ag nitude of cyclic lo ad,sur -r ounding stress,frequency and the number of cyclic times,and the m inimum influential facto r is type o f load w av e.T he numerical sim ulation method of finite elem ent can substitute the dynamic tr-i ax ial test to a certain ex tent. Key words:dynam ic tr-i ax ial test;cyclic load;dynamical behav io r;finite elem ent method;numer-i cal sim ulation;viscosity soil 第38卷 第5期 2008年9月 吉林大学学报(地球科学版) Jour nal of Jilin U niver sity(Ea rth Science Editio n) Vo l.38 No.5 Sep.2008
滑动摩擦与滚动摩擦特点
当一物体在另一物体表面上滑动或有滑动趋势时，在两物体接触面上产生的阻碍它们之间相对滑动的现象，谓之“滑动摩擦”。当物体间有相对滑动时的滑动摩擦称动摩擦。当物体间有滑动趋势而尚未滑动时的滑动摩擦称为静摩擦。 当一物体在另一物体表面上滑动时，在两物体接触面上产生的阻碍它们之间相对滑动的现象，谓之“滑动摩擦”。当物体间有相对滑动时的滑动摩擦称动摩擦。当物体间有滑动趋势而尚未滑动时的滑动摩擦称为。滑动摩擦产生的原因很复杂，目前还没有定论。近代摩擦理论认为，产生滑动摩擦的主要原因有二，一是关于摩擦的凹凸啮合说，认为摩擦的产生是由于物体表面粗糙不平。当两个物体接触时，在接触面上的凹凸不平部分就互相啮合，而使物体运动受到阻碍而引起摩擦；二是分子粘合说，认为当相接触两物体的分子间距离小到分子引力的作用范围内时，在两个物体紧压着的接触面上的分子引力便引起吸附作用。关于摩擦的本质，还待进一步研究。 相对运动 滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力,不一定是阻碍物体运动的力。即摩擦力不一定是阻力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻碍“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的。“物体运动”可能是以其它物体作参照物的。如:实验中在木块上放一个砝码,用弹簧秤拉木块作匀速直线运动时,砝码是由于受到木块对它的静摩擦力才随木块一道由静止变为运动的。具体情况是:当木块受到拉力由静止向前运动时,砝码相对于木块要向后滑动,木块就给砝码一个阻碍它向后滑动的摩擦力,这个摩擦力的方向 是向前的。所以砝码相对于木块没有滑动,这时的摩擦力就是静摩擦力。 滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关。 研究实际问题时,为了简化往往采用“理想化”的做法,如某物体放在 另一物体的光滑的表面上,这“光滑”就意味着两个物体如果发生相对运动时,它们之间没有摩擦。 产生滑动摩擦有3个条件 1、物体之间相互接触且有压力； 2、物体之间必须发生相对运动； 3、接触面粗糙。绝对光滑的接触面虽不存在但是在很多的科学假想、猜测等情况中有可能会假设接触面绝对光滑。 计算公式 F = μFn 滑动摩擦力的大小跟压力成正比，就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。滑动摩擦力的计算公式为 F = μFn 其中F等于滑动摩擦力，μ为动摩擦系数，Fn为压力。 这里再对公式中的各项说明一下 Fn为弹力的性质，并不是总等于物体的重力，需要结合运动情况和平衡条件加以确定。
摩擦力做功的特点及应用
摩擦力做功的特点及应用 一、基础知识 1、静摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零． (3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能． 2、滑动摩擦力做功的特点 (1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． (2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果： ①机械能全部转化为内能； ②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能． (3)摩擦生热的计算：Q ＝F f s 相对．其中s 相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程． 深化拓展 从功的角度看，一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增加量；从能量的角度看，其他形式能量的减少量等于系统内能的增加量． 3、列能量守恒定律方程的两条基本思路： (1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等； (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加且减少量和增加量一定相等． 二、练习 1、如图所示，质量为m 的长木块A 静止于光滑水平面上，在其水平 的上表面左端放一质量为m 的滑块B ，已知木块长为L ，它与滑块之间 的动摩擦因数为μ.现用水平向右的恒力F 拉滑块B . (1)当长木块A 的位移为多少时，B 从A 的右端滑出？ (2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能． 审题指导 当把滑块B 拉离A 时，B 的位移为A 的位移与A 的长度之和．注意：审题时要画出它们的位移草图． 解析 (1)设B 从A 的右端滑出时，A 的位移为l ，A 、B 的速度分别为v A 、v B ，由动能定理得 μmgl ＝12 mv 2A (F －μmg )·(l ＋L )＝12 mv 2B
土工合成材料界面直剪摩擦试验研究
土工合成材料界面直剪摩擦试验研究 作者：施有志 作者单位：福建省厦门市公路局,福建,厦门,361009 刊名： 中外公路 英文刊名：JOURNAL OF CHINA & FOREIGN HIGHWAY 年，卷(期)：2006,26(3) 被引用次数：4次 参考文献(5条) 1.JTJ/T 019-1998.公路土工合成材料应用技术规范 2.吴景海;陈环;王玲娟土工合成材料与土界面作用特性的研究[期刊论文]-岩土工程学报 2001(01) 3.周志刚;郑健龙;张起森Netlon土工格栅与土界面性能的研究 1998(03) 4.Shigenori Hayashi;J T Shahu;Keiji Watanabe Changes in Interface Stresses During Pullout Tests on Geogrid Strip Reinforcement 1999(03) 5.Surajit Pal G;Wije Wathugala Disturbed State Model for Sand-geosynthetic Interfaces and Application to Pull-out Tests [外文期刊] 1999(23) 引证文献(4条) 1.吴杰.赵三青填埋场土工防渗系统变形机理研究[期刊论文]-科技信息 2010(19) 2.王恒松最小二乘法在某工程岩样剪切试验中的应用[期刊论文]-科协论坛(下半月) 2009(1) 3.姚波.刘振杰.宋佳.卢静水泥增强法提高土工织物加筋土抗剪强度的试验研究[期刊论文]-合肥工业大学学报（自然科学版） 2008(11) 4.薛鹏涛.雷金山.肖立土工直剪试验的最小二乘法拟合[期刊论文]-中外公路 2007(5) 本文链接：https://www.360docs.net/doc/ec14420697.html,/Periodical_gwgl200603075.aspx
各种材料摩擦系数表
各种材料摩擦系数表文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
各种材料摩擦系数表 摩擦系数是指两表面间的和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。现综合具体各种材料摩擦系数表格如下。
注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考 固体润滑材料 固体润滑材料是利用固体粉末、薄膜或某些整体材料来减少两承载表面间的摩擦磨损作用的材料。在固体润滑过程中，固体润滑材料和周围介质要与摩擦表面发生、反应生成固体润滑膜，降低摩擦磨损。 中文名 固体润滑材料 采用材料 固体粉末、薄膜等 作????用 减少摩擦磨损 使用物件 齿轮、轴承等 目录 1.1?
2.2? 3.3? 基本性能 1)与摩擦表面能牢固地附着，有保护表面功能固体润滑剂应具有良 好的成膜能力，能与摩擦表面形成牢固的化学吸附膜或物理吸附膜，在表面附着，防止相对运动表面之间产生严重的熔焊或金属的相互转移。 2)抗剪强度较低固体润滑剂具有较低的抗剪强度，这样才能使摩擦 副的摩擦系数小，功率损耗低，温度上升小。而且其抗剪强度应在宽温度范围内不发生变化，使其应用领域较广。 3)稳定性好，包括物理热稳定，化学热稳定和时效稳定，不产生腐 蚀及其他有害的作用物理热稳定是指在没有活性物质参与下，温度改变不会引起相变或晶格的各种变化，因此不致于引起抗剪强度的变化，导致固体的摩擦性能改变。 化学热稳定是指在各种活性介质中温度的变化不会引起强烈的化学反应。要求固体润滑剂物理和化学热稳定，是考虑到高温、超低温以及在化学介质中使用时性能不会发生太大变化，而时效稳定是指要求固体润滑剂长期放置不变质，以便长期使用。此外还要求它对轴承和有关部件无腐蚀性、对人畜无毒害，不污染环境等。 4)要求固体润滑剂有较高的承载能力因为固体润滑剂往往应用于严 酷工况与环境条件如低速高负荷下使用，所以要求它具有较高的承载能力，又要容易剪切。
土动力学
《土动力学》课程教学大纲 课程编号：033027 学分：2.0 总学时：34+18（上机） 大纲执笔人：杨德生大纲审核人：高彦斌 本课程有配套实验课031157《土动力学实验》，0学分，13（0.75周）学时。 一、课程性质与目的 《土动力学》是地质工程专业的专业课程，为必选课。 其主要教学目的为：让学生掌握土动力学基本理论（包括振动理论、波动理论）、土的动力特性、地震区的场地评价方法、砂土液化评价方法、动力基础设计方法、地基基础的抗震设计、地基土动力参数测试及桩基动力测试的基本理论及实验技能。 二、课程基本要求 使学生掌握振动理论、波动理论的基本方法，了解土的动力特性，掌握地震区场地评价方法，了解砂土液化的基本概念及评价方法和处理措施，掌握基础振动分析方法并能够进行动力基础的设计，掌握地基基础的抗震强度验算方法以及抗震措施，掌握一些基本的实验方法如：地基土动力参数的测试、基础动力测试、桩基础动力检测等。 三、课程基本内容 （一）绪论 了解土动力学的必要性和重要性，了解土动力学的目的的要求，介绍土动力学的发展趋势。 （二）振动理论 着重讲解质点振动理论及其在土动力学中的应用。 （三）波动理论 讲授波在无限长度杆件、有限长度杆件中的传递理论及在弹性半空间体中的传递理论。着重讲解利用波动理论推导共振柱法及桩基动力检测的基本公式，讲解共振柱法及桩基动力检测的实验过程及资料分析。 掌握共振柱法及桩基动力检测的基本实验技能。 （四）土的动力特性 讲授土的动力特性及其非线性关系的基本理论，讲解室内实验（动三轴、共振柱试验）及野外试验（波速法）实验过程及资料分析方法。 掌握土的动力特性非线性关系的分析方法及野外试验（波速法）的基本实验技能。 （五）地震区的场地评价 讲授地震区的场地评价的基本方法及场地地震反应分析法，简要介绍地震小区划分的基本要领及国内外的进展情况。 掌握地震区的场地评价的基本方法（包括场地的分类、液化场地判别的各种方法）。 （六）砂土液化
机械密封端面摩擦特性参数及测试技术
机械密封端面摩擦特性参数及测试技术 机械密封端面摩擦特性是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素,机械密封端面摩擦特性参数的测试是机械密封试验研究和产品质量评价中的关键技术。 分析了表征机械密封端面摩擦特性的常用性能参数,介绍了端面摩擦扭矩、端面磨损量、端面温度、端面流体膜厚及端面流体膜压的测试技术,探讨了常用测试方法的优缺点及难点。指出了消除测试过程中外部较大的干扰信号是提高测试精度和可靠性的关键,而基于传感技术的计算机数据采集与处理是机械密封端面摩擦特性参数测试技术的发展趋势。 机械密封端面摩擦特性长久以来都是机械密封研究人员最为关心的问题之一,因为它是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。近年来,机械密封的端面摩擦特性研究虽然已取得了很大的进展,但由于密封结构和工况千差万别,至今尚未形成完整的理论体系,学术界对密封摩擦机制的分析理解还很不一致。机械密封端面摩擦特性试验研究无论对密封理论体系的建立,或是对指导产品的设计、检验和使用均十分必要,而端面摩擦特性参数的测试则是试验中的关键技术。 1、表征机械密封端面摩擦特性的常用性能参数 与机械密封端面摩擦特性直接有关的性能参数主要包括端面摩擦扭矩、端面磨损量、端面温度、端面流体膜厚及膜压。 1.1、端面摩擦扭矩 端面摩擦扭矩是影响机械密封工作性能的重要参数,决定着机械密封运转时的摩擦功耗、端面磨损量、摩擦发热量以及端面温度等工作参数。随着机械密封技术的不断发展,机械密封的使用量越来越大,提高机械密封的密封性能和工作寿命,一直是人们密切关注的问题。端面摩擦扭矩反映了机械密封端面状况,端面摩擦扭矩大,磨损相对增大,工作寿命缩短。端面摩擦扭矩的测试与控制,对保证机械密封性能和延长使用寿命,有着十分重要的现实意义。 1.2、端面磨损量 磨损量是指机械密封运转一定时间后,密封端面在轴向长度上的磨损值。机械密封摩擦副端面的磨损是运转过程中发生摩擦的必然结果,也是机械密封的主要失效形式,因此,端面磨损是影响机械密封正常工作寿命的重要因素。机械密封的主要发展方向之一就是要在泄漏率允许的范围内控制磨损,使润滑达到最佳状态。研究机械密封磨损规律,对于机械密封结构合理设计、工况条件优化,材料评价选择以及提高使用性能等都有重要意义。
高中物理必修1摩擦力 教案
3-3.摩擦力 一、教学目标 l．知识与技能： （1）知道摩擦力产生的条件。 （2）能在简单问题中，根据物体的运动状态，判断静摩擦力的有无、大小和方向；知道存在着最大静摩擦力。 （3）掌握动磨擦因数，会在具体问题中计算滑动磨擦力，掌握判定摩擦力方向的方法。 （4）知道影响到摩擦因数的因素。 2．过程与方法： 通过观察演示实验，概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点，培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比，培养学生分析综合能力。 3．情感态度价值观： 在分析物体所受摩擦力时，突出主要矛盾，忽略次要因素及无关因素，总结出摩擦力产生的条件和规律。 二、重点、难点分析 1．本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律，通过演示实验得出关系f=μN。 2．难点是学生有初中的知识，往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相 等，因此必须指出只有当两物体的接触面垂直，物体在水平拉力作用下，沿水平面滑动时，压力N的大小才跟物体所受的重力相等。 3．在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。 三、教具 1．演示教具 带有定滑轮的平板一块、带线绳的大木块、小木块、玻璃、毛巾、测力计、砝码。 2学生实验材料 每两位学生一组：物块一块、测力计一只。 3．投影仪、投影片。 四、主要教学过程 （－）引入新课 力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件，会计算力的大小，能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力：重力和弹力。今天我们学习第三种力——摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。 （二）教学过程设计 1．静摩擦力 演示实验： 当定滑轮的绳子下端是挂509破妈时，物块 保持静止状态。 提出问题：物块静止，它受板的静摩擦力多 大？方向如何？你是根据什么原理判断的？ 当悬挂的破码增加到1009时，物块仍保持静
直剪试验存在的问题及其改进
直剪试验存在的问题及其改进 臧德记 河海大学水利水电工程学院，南京（210098） E-mail：zangdeji@https://www.360docs.net/doc/ec14420697.html, 摘要：在测试岩土体强度的试验中，直剪试验以其操作简单、原理明确而得以在工程上广泛应用。但是其试样特定的受力状态，使得直剪试验测得的抗剪强度也受到不少学者的质疑。基于此，本文对常规直剪试验存在的一些缺陷进行详细介绍，并针对这些缺陷，介绍了一些学者所做的改进研究，最后介绍了近年来部分学者所研制的新型直剪仪或直剪试验法。 关键词：直剪试验；抗剪强度；摩擦力；缺陷 中图分类号：TU223 1. 引言 岩土工程的失稳绝大多数是由于剪切破坏引起的，准确测定岩土体的抗剪强度参数在岩土工程建设中具有重要意义。目前，常用的抗剪强度参数测定方法有三轴试验与直剪试验，其中，直剪试验由于其操作简便、适用范围广而应用最为普遍[1]。图1为土坡圆弧滑动中三轴试验及直剪试验所对应的应力状态[2]。由于最大主应σ1的方向与滑动面的方向呈45o-φ/2，图中左上部分的σ1几乎是垂直方向，应力状态与三轴压缩试验相对应；而右下部分的σ1几乎是水平方向，应力状态与三轴伸长试验相对应；在滑弧中部，滑动面几乎水平，应力状态与直剪试验相对应。因此，直剪试验所测得的抗剪强度参数基本代表了整个滑动面上的平均值。 图1滑动面上各种剪切试验的再现 2. 直剪试验存在的问题 直剪试验最早在一百多年前被Alexandre Collin用于边坡稳定研究所使用。早期的直剪试验仪均为应力控制式，第一台现代的直剪仪是在1932年Casagrande在哈佛大学设计的，Gilboy于1936年在麻省理工学院将位移控制引入到直剪仪中，从而可以得到土体材料较为准确的应力-位移关系和峰值以后的强度特性[3]。目前常规的室内直剪仪一般都是应变控制式，试验时用环刀切出厚为20mm的圆形土饼，将土饼推入剪切盒内,分别在不同的垂直压力P下，施加水平剪切力进行剪切，使试样在上下剪切盒之间的水平面上发生剪切至破坏，求得破坏时的剪切应力τ，根据库伦定律确定土的抗剪强度参数：内摩擦角 和凝聚力c。直剪试验所测试的岩土体的抗剪强度，在工程应用中都具有重要的参考价值，前人做
摩擦力论文
《摩擦力》教学设计论文 摘要：高中物理新课程标准在课程目标上的基本理念之一就是：“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。”应当说，在高中物理新教材中蕴含着众多的培养学生探究能力的资源。高一新教材《摩擦力》就是其中一例。 《摩擦力》是在初中摩擦力知识的基础上的延伸和拓展，它是本章教学的重点，同时也是教学的难点，所以对这节内容的教学必须引起高度的重视，要把它放在一个较高的教学层面上来对待。现将本课的教学设计思路展示给大家。 关键词：摩擦力、、教学设计、新课程标准 一、教学设计 课题：五、摩擦力 教学目标 知识与技能 1、认识摩擦力并建立正确的摩擦力概念 2、培养运用知识解决实际问题的能力 过程与方法 1、探究静摩擦和滑动摩擦的规律、特点 2、正确使用控制变量法 情感态度与价值观 通过静摩擦力的探究过程，培养学生科学的思想方法. 教学重点 各种摩擦力产生的条件、特性和规律 教学难点 能根据具体情况求出摩擦力的大小、方向 教法和学法分析： 本节课知识怎样从老师的导和学生的学从课本变为学生所有，知识教学的本质和目的所在，本着教学有法、但无定法、贵在得法的原则，我将采用以下的教法和学法： 1、学法分析 学生在初中知识的基础上，运用科学探究的学习方法，通过自主探究实验，概括摩擦力规律，并列举生活中一些有关摩擦力的例子，做到将实践与理论联系在一起，从而加深对摩擦力概念和规律的应用。 2 、教法分析 本节课采用以教师引导、学生自主实验为主的启发引导、实验探究、演绎归纳的方法进行授课。首先，通过创设问题情境的方法，激发学生兴趣，把教学引到心理层面，再以问题为中心，让学生通过自主实验探究和观察总结，积极参与建立物理规律的全过程，从而对自己所得的结论深信不疑，同时也能体验到创造的成功与快乐，增强学生的自信心与成就感。 教学用具 多媒体、木块、弹簧秤、木板、毛巾、滑块、玻璃、两只碗、玻璃球、筷子等. 教学流程设计
直剪试验
八、直接剪切试验 基本原理直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。试验的原理是根据库仑定律，土的内摩擦力与剪切面上的法向压力成正比。将土制备成几个土样，分别在不同的法向压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力进行剪切， ,然后，根据剪切定律确定土的抗剪强得其剪坏时的剪应力，即为抗剪强度τ f 度指标Φ和C。 按土样在荷重作用下压缩及受剪时的排水情况不同，试验方法可分三种： (1) 快剪法(或称不排水剪)：即在试样上施加垂直压力后，立即加水平剪切力。在整个试验中，不允许试样的原始含水率有所改变(试样两端敷以隔水纸)，即在试验过程中孔隙水压力保持不变(3-5min内剪坏)。 (2) 慢剪法(或称排水剪)：即在加垂直荷重后，使其充分排水(试样两端敷以滤纸)，在土样达到完全固结时，再加水平剪力；每加一次水平剪力后，均需经过一段时间，待土样因剪切引起的孔隙水压力完全消失后，再继续加下一次水平剪力。 (3) 固结快剪法：在垂直压力下土样完全排水固结稳定后，以很快速度施加水平剪力。在剪切过程中不允许排水(规定在3-5min内剪坏)。 8.1 慢剪试验 1 本试验方法适用于细粒土。 2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定： (1) 主要结构(见附图8.1) 1、推动座部分 2、剪切盒部分 3、测力环部分 4、杠杆加压部分 5、加荷、卸荷部分 6、电动等应变直剪仪另加变速箱部分 (2) 环刀：内径61．8mm，高度20mm。 (3) 位移量测设备：量程为10mm，分度值为0．01mm的百分表；或准确度为全量程0．2%的传感器。 3 慢剪试验，应按下列步骤进行： (1) 原状土试样制备，应按有关标准进行，扰动土试样制备按有关标准进行，每组试样不得少于4个；当试样需要饱和时，应按有关标准的步骤进行。
密封端面摩擦特性参数及测试技术
密封端面摩擦特性参数及测试技术 机械密封端面摩擦特性是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素,机械密封端面摩擦特性参数的测试是机械密封试验研究和产品质量评价中的关键技术。 分析了表征机械密封端面摩擦特性的常用性能参数,介绍了端面摩擦扭矩、端面磨损量、端面温度、端面流体膜厚及端面流体膜压的测试技术,探讨了常用测试方法的优缺点及难点。指出了消除测试过程中外部较大的干扰信号是提高测试精度和可靠性的关键,而基于传感技术的计算机数据采集与处理是机械密封端面摩擦特性参数测试技术的发展趋势。 机械密封端面摩擦特性长久以来都是机械密封研究人员最为关心的问题之一,因为它是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。近年来,机械密封的端面摩擦特性研究虽然已取得了很大的进展,但由于密封结构和工况千差万别,至今尚未形成完整的理论体系,学术界对密封摩擦机制的分析理解还很不一致。机械密封端面摩擦特性试验研究无论对密封理论体系的建立,或是对指导产品的设计、检验和使用均十分必要,而端面摩擦特性参数的测试则是试验中的关键技术。 1、表征机械密封端面摩擦特性的常用性能参数 与机械密封端面摩擦特性直接有关的性能参数主要包括端面摩擦扭矩、端面磨损量、端面温度、端面流体膜厚及膜压。 1.1、端面摩擦扭矩 端面摩擦扭矩是影响机械密封工作性能的重要参数,决定着机械密封运转时的摩擦功耗、端面磨损量、摩擦发热量以及端面温度等工作参数。随着机械密封技术的不断发展,机械密封的使用量越来越大,提高机械密封的密封性能和工作寿命,一直是人们密切关注的问题。端面摩擦扭矩反映了机械密封端面状况,端面摩擦扭矩大,磨损相对增大,工作寿命缩短。端面摩擦扭矩的测试与控制,对保证机械密封性能和延长使用寿命,有着十分重要的现实意义。 1.2、端面磨损量 磨损量是指机械密封运转一定时间后,密封端面在轴向长度上的磨损值。机械密封摩擦副端面的磨损是运转过程中发生摩擦的必然结果,也是机械密封的主要失效形式,因此,端面磨损是影响机械密封正常工作寿命的重要因素。机械密封的主要发展方向之一就是要在泄漏率允许的范围内控制磨损,使润滑达到最佳状态。研究机械密封磨损规律,对于机械密封结构合理设计、工况条件优化,材料评价选择以及提高使用性能等都有重要意义。
《土动力学实验》
《土动力学实验》课程教学大纲 课程编号：031157 学分：0 周数：0.75周 大纲执笔人：黄茂松大纲审核人：李镜培 说明：《土动力学实验》是033027《土动力学》及031349《土动力学与基础抗震》课程的实验部分，该课程有课号、有学时、无学分。 一、实验性质与目的 《土动力学实验》是土木工程专业的实践环节课程。 其主要教学目的为：使学生了解土的动力特性，掌握地震区场地评价方法，了解砂土液化的基本概念及评价方法和处理措施，掌握基础振动分析方法并能够进行动力基础的设计，掌握地基基础的抗震强度验算方法以及抗震措施，掌握一些基本的实验方法如：地基土动力参数的测试、基础动力测试、桩基础动力检测等。 二、课程面向专业 土木工程专业 三、实验基本要求 1．通过实验掌握振动理论以及波动理论中的有关知识； 2．通过实验掌握波速测试的方法； 3．通过实验掌握激振法测试地基土动力特性参数的操作与数据处理。 四、实验教学基本内容 1．振动模型实验：对一质量－弹簧－阻尼体系激振，采集振动信号，采用质量－弹簧－阻尼体系振动理论分析振动数据。 2．波动模型实验：对一杆件的杆端进行激振，采集振动信号，采用应力波在一维杆件中的传播方程对数据进行处理。 3．波速测试现场实验：采用跨孔法测试地基土的剪切波波速。 4．激振法现场实验：采用竖向强迫激振法测试地基土的抗压刚度系数。 五、实验内容和主要仪器设备与器材配置
六、实验预习和实验报告的要求、考核方式 学生应当在实验以前掌握与实验有关的各方面的知识，如理论方面、操作方面、数据处理方面、工程应用方面。实验结束后编写实验报告，实验报告中要包括上面提到的四方面的内容。考核方式包括以下几个方面：1、实验操作；2、数据处理；3、报告编写。 七、学时分配 八、教材、实验指导书与主要参考书 教材： 《土动力学》，自编教材。 主要参考书： 《土与基础振动》，F.E Richart,Jr.U .S .A。 《土动力学》，Dao U.S.A浙江大学翻译。 实验指导书名称： 《土动力学基础》
各种材料摩擦系数表讲课稿
各种材料摩擦系数表
各种材料摩擦系数表 摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。现综合具体各种材料摩擦系数表格如下。
注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考 固体润滑材料 固体润滑材料是利用固体粉末、薄膜或某些整体材料来减少两承载表面间的摩擦磨损作用的材料。在固体润滑过程中，固体润滑材料和周围介质要与摩擦表面发生物理、化学反应生成固体润滑膜，降低摩擦磨损。 中文名 固体润滑材料 采用材料 固体粉末、薄膜等 作用 减少摩擦磨损 使用物件 齿轮、轴承等
目录 1.1基本性能 2.2使用方法 3.3常用材料 基本性能 1)与摩擦表面能牢固地附着，有保护表面功能固体润滑剂应具有良好的 成膜能力，能与摩擦表面形成牢固的化学吸附膜或物理吸附膜，在表面附着，防止相对运动表面之间产生严重的熔焊或金属的相互转移。 2)抗剪强度较低固体润滑剂具有较低的抗剪强度，这样才能使摩擦副的 摩擦系数小，功率损耗低，温度上升小。而且其抗剪强度应在宽温度范围内不发生变化，使其应用领域较广。 3)稳定性好，包括物理热稳定，化学热稳定和时效稳定，不产生腐蚀及 其他有害的作用物理热稳定是指在没有活性物质参与下，温度改变不会引起相变或晶格的各种变化，因此不致于引起抗剪强度的变化，导致固体的摩擦性能改变。 化学热稳定是指在各种活性介质中温度的变化不会引起强烈的化学反应。要求固体润滑剂物理和化学热稳定，是考虑到高温、超低温以及在化学介质中使用时性能不会发生太大变化，而时效稳定是指要求固体润滑剂长期放置不变质，以便长期使用。此外还要求它对轴承和有关部件无腐蚀性、对人畜无毒害，不污染环境等。
土动力学
1. 饱和砂土的动力特性研究综述 各国学者从不同的方向对土动力学进行了深入研究。这些研究的主要内容包括：土的动力特性和本构关系，地震液化势与地面破坏，动土压力和挡土结构的抗震设计，土一结构动力相互作用，土坡和土坝的抗震稳定性，周期或瞬态荷载作用下的变形和强度问题等方面。其中，土的动力变形和强度特性及本构关系模型是土动力学研究的基本问题。 饱和砂土在动载(如地震荷载、爆炸荷载、振动荷载等)作用下液化问题是防灾减灾领域中重要的研究内容。建立系统研究饱和砂土在爆炸、地震和振动荷载下的动力特性及变形预测，无论是防御和减轻爆炸、天然地震及有源振动所产生的灾害，还是解决生产设计所面临的实际问题及土动力学的发展均是具有重要理论和实际意义的问题。 饱和沙土的动力本构模型它们大致可以分为两大类，即基于粘弹性理论的模型和基于弹塑性理论的模型。 和砂土的动强度 和砂土的液化特性 2.第11届国际土动力学和地震工程会议及第13届世界地震工程会议砂土液化研究综述 孙锐袁晓铭 液化特性 液化判别 液化大变形 3. 土-结构动力相互作用研究综述 前言 地震时土体与结构的相互作用是一个普遍存在的问题。土-结构物的动力相互作用问题，是一个涉及到土动力学、结构动力学、非线性振动理论、地震工程学、岩土及结构抗震工程学、计算力学及计算机技术等众多学科的交叉性研究课题，也是一个涉及到非线性、大变形、接触面、局部不连续等当代力学领域众多理论与技术热点的前沿性研究课题。随着科学计算技术的迅猛发展和实验手段的不断改进，重大和复杂体系工程的不断建造，促进了土与结构动力相互作用的深入研究，几十年来一直引起国内外的广泛重视和研究。1964 年日本新泻地震、1976年我国唐山地震、1985年墨西哥地震和等许多实践课题促进了这门学科的迅速发展，1995年日本神户大地震、1999年土耳其地震和中国台湾地震［1］等使土动力学和土与结构动力相互作用的研究达到了一个新的高潮，取得了丰硕的成果。 4.地震作用下土一结构动力相互作用研究综述 土一结构动力相互作用问题是结构动力学与土动力学相结合，新近发展起来的交叉学科。在地震荷载作用下，土的存在将导致自由场的地表运动不同于下卧基岩面的运动，而结构的存在也影响基础底面的运动。 现有的抗震计算理论大多采用刚性地基的假定，即假定地震时建筑物基础的运动与其邻近自由场地一致。然而在实际地震时，上部结构的惯性力通过基础反馈给地基，致使地基发生局部变形。如果这部分变形比由地震波产生的地基变形小得多，则上述假定是合理的。否则，由于基础相对于地基的平移和转动，将使上部结构的实际运动和按刚性地基假定计算的结果之间产生较大差别。因此，对于处在柔性地基上的刚性建筑物，在计算地震反应时考虑地基与结构的动力相互作用是很必要的。
摩擦力教案一
摩擦力 绵竹新市杨天云 一、教学目标 1.在物理知识方面要求: (1)知道摩擦力产生的条件。 (2)能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向; 知道存在着最大静摩擦力。 (3) 会在具体问题中判断滑动摩擦力的大小,掌握判定摩擦力方向的方法。 2.通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的 观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。 3.渗透物理学方法的教育。在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。 二、重点、难点分析 1.本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、 特性和规律。 2. 难点是学生有初中的知识,往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受 的重力相等,因此必须指出只有当两物体的接触面垂直,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力N的大小才跟物体所受的重力相等 3. 在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。 三、教具 1.演示教具 带有定滑轮的平板一块、带线绳的大木块、小木块、玻璃、毛巾、测力计、
砝码。 2.学生实验材料：每两位学生一组:物块一块、测力计一只。 3.投影仪、投影片。 四、主要教学过程 (一)引入新课 力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件,会计算力的大小,能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力: 重力和弹力。今天我们学习第三种力--摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。 (二)教学过程设计 1.静摩擦力：演示实验: 当定滑轮的绳子下端悬挂50g砝码时,物块保持静止状态。 提出问题:物块静止,它受板的静摩擦力多大?方向如何?你是根据什么原理判 断的? 当悬挂的砝码增加到100g时,物块仍保持静止状态。 提出问题:物块此时所受的静摩擦力的大小、方向如何变化?设想一下,如果将砝码B摘去,静摩擦力又将如何变化? 在同学回答的基础上归纳出:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值,类似上述情况,当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向;跟拉力的方 向相反,或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。 提出问题:当悬挂在绳子下端的砝码为150g时,物块才刚开始相对于桌面板滑动,这时物块所受的静摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?
浅析土工格栅的直剪试验
浅析土工格栅的直剪试验 发表时间：2009-07-03T14:49:37.577Z 来源：《赤子》2009年第8期供稿作者：王雅君 [导读] 试验结果的基础上对影响筋土界面的几个因素（包括压实度、含水量、土工格栅孔径）采用直剪试验进行了系统分析 （浙江省工程勘察院，浙江宁波 315012） 摘要：在试验结果的基础上对影响筋土界面的几个因素（包括压实度、含水量、土工格栅孔径）采用直剪试验进行了系统分析，得到了一些有益的结论，可供加筋土工程设计参考。 关键词：土工格栅；直剪试验；含水量 一般外用于测定土工合成材料与土之间的界面特性的方法有直剪摩擦试验和拉拔试验。随着土工合成材料技术的发展，各种高强度的土工合成材料，如单向土工格栅、经编土工格栅得到了广泛的应用，填料种类也有所改变。本文为了掌握土工格栅这类网孔筋材与填料的界面特性，密切结合工程实际，选取工程中常用的TGDG130型单向聚乙烯土工格栅，CATT双向聚丙烯土工格栅作为加筋材料，以依托工程现场土作为填料，采用直剪摩擦试验研究影响土工格栅与填料的界面特性因素，对所得到试验结果进行评价，并探讨了不同格栅与填料在剪切速度对界面剪应力峰值强度的影响，为工程设计或数值分析提供较为精确的参数。 1 试验方法和内容 本次试验采用JY50-4G型大型直剪压缩两用仪，获取筋土的界面参数，其规格上盒长50cm×宽50cm×高20cm，下盒50cm×宽50cm×高 20cm。直剪试验严格按照规范要求进行备料，配制试件，试验操作，采用人工分层击实，考虑到填料中粒径较大，上下盒开缝选择2cm，采用应变控制，即按照等速率（1.8mm/min）施加荷载作用于直剪盒的下盒，上盒不动，水平位移采用电子位移计量测。而土工格栅布设方法，是在下盒土体击实平整以后，布设与直剪盒宽度等宽的土工格栅并采用夹具固定一端。 本次试验选取两种土工格栅，一种为TGDG130型单向聚丙烯土工格栅；另一种为双向土工格栅，为了分析孔径大小对界面特性的影响，选用不同孔径的CATT双向塑料土工格栅，孔径分别为5×5cm、10×10cm、15×15cm和20×20cm，四种不同孔径格栅的纵肋和横肋的宽度和厚度均相同，单根条带极限抗拉强度为7.80kN，峰值应变为9.2%。 2 试验结果与分析 2.1压实度对界面特性的影响 从试验结果得到压实度大小对填土和筋土界面抗剪强度有较大的影响，主要表现在粘聚力、内摩擦角的变化，压实度从90%提高到93%，未加筋土体内摩擦角、粘聚力值分别提高了1.68和1.6，加筋土体内摩擦角、粘聚力值分别提高了-1.21和4.92，筋土界面的内摩擦角提高幅度较填土体大。由于压实度越大土颗粒与土工格栅表面接触紧密，增大颗粒与土工格栅之间的接触面，同时也提高了土工格栅网孔之间土体的密实度，因此，内摩擦角随着压实度增加而提高，而粘聚力变化规律难以判定。 2.2土工格栅孔径对界面特性的影响 试验结果得到不同孔径土工格栅的界面参数大小，由试验结果可以看出：土工格栅孔径对界面特性确实有影响。孔径与粘聚力的关系不明显与摩擦角的关系存在一定规律，有一个最佳孔径就试验的4种格栅孔径，孔径为15cm时，筋土界面的摩擦角最大。所试验的填料d50为7.5mm，从试验中可以看出土工格栅孔径与筋土界面摩擦角的关系，当土工格栅孔径比值大于0.075以后，筋土界面摩擦角降低很快，当比值在0.04和0.075之间时，可以获得较大的摩擦角。某一种级配填料可以找到一种合适孔径的土工格栅进行加筋，获得最佳效果。在实际工程应用时，应当注意土颗粒粒径与格栅孔径的匹配，在设计时，可采用d50土工格栅孔径之比作为设计控制指标之一，取值大小在0.05左右。 2.3含水量对界面特性的影响 加筋土工程不可避免会受到水的影响，大量的工程实践表明，加筋土工程病害与填土含水量变化密切相关。本次试验考虑了三个不同含水量的情况，其大小分别为7.32%、10%、12%，其中7.32%为土体的最佳含水量，土工格栅采用孔径为15cm。从剪切的过程来看，只有含水量为12%的土体在加载的过程，土体中有水从直剪盒的底部以及中间开封渗出，说明该土体含水量为12%的时候，土体接近饱和，因此对于研究土体在饱和状态的条件下的界面强度有很重要的参考价值。无论是填土还是布置土工格栅以后加筋土体，界面内摩擦角随着含水量的增加而降低，当含水量超过10%以后，降低幅度明显增大。填土在最佳含水量7.32%的时候内摩擦角高达35.8°，当土体含水量增加到12%时，内摩擦角降到27°。 2.4试验结果分析 填土压实度和含水量、土工格栅孔径均对筋土界面强度有影响。填土压实度越大，界面摩擦角越大；填土含水量越高，界面摩擦角越小；存在一个最佳的土颗粒粒径与格栅孔径的匹配，获得最大的界面摩擦角，就试验的情况，当土工格栅孔径比值在0.05左右时最佳。筋土界面摩擦角通常稍小于土体内摩擦角。除高含水量为12%情况外，一般情况下，摩擦系数比基本介于0.82到0.95之间，与国内外的有关试验结果基本一致。填土含水量对筋土界面摩擦角有重要影响。就试验的情况，填土接近饱和时，筋土内摩擦角降低18.5%，摩擦系数比为0.51。因此，应重视加筋土工程的排水，在潮湿多雨地区或高液限粘土作为填土材料时，应根据筋土界面摩擦试验，确定筋土界面强度参数，或采用低的界面摩擦系数。 3 不同格栅与填料下剪切速度对界面剪应力峰值的影响 土工合成材料取单向拉伸塑料土工格栅、经编聚乙烯土工格栅、裂膜丝编织土工布、无纺土工布四种；填料选择圆砾、粗砂和残积土。 一般认为，土工格栅与填料的界面摩阻力由以下几部分组成：土工格栅表面与填料的摩擦力；土工格栅对填料的阻力；填料与填料之间的摩擦力。由于土工格栅有较大的孔眼，当填料的粒径略小于孔眼时，可以产生较大的“咬合力”和“嵌固力”，增大其界面摩阻力。有纺土工布与填料的界面摩阻力仅由土工布表面与填料的摩擦力组成，其大小主要取决于土工布的粗糙程度和填料的颗粒组成。由试验结果可得，剪应力随着剪切位移的增大而增大。一般当剪切位移达到6~8mm，剪应力达到最大值。在相同的法向压力下，经编土工格栅的峰值剪应力比其他两种筋材的峰值剪应力大。这是由于填料在经编土工格栅孔眼中的嵌固、咬合作用使剪应力增大，而且经编格栅表面较粗糙，也会增大与填料的摩擦力。三种筋材与各种填料的摩擦系数比K均小于1，即表明筋材与填料间的界面是软弱滑动面。比较界面摩擦系数可看出：在相同的填料中，经编土工格栅的摩擦值最大（0.53~0.66），单向土工格栅次之（0.52~0.59），有纺土工布最小（0.48~0.51）。尤其在砂砾石中，土工格栅中的孔眼与颗粒的咬合、嵌固作用很明显，因此，其摩擦值比有纺土工布的大得多。比较摩擦系数比K可看出：在相同