09結構工程師考試(結構力學)備考講義(20)

更新時間：2010-05-17 15:08:11 來源：|0

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　　(二)動滑動摩擦力(簡稱動摩擦力)

　　動摩擦力F’是相互接觸的兩物體間，具有相對滑動時的摩擦力。它的方向與物體相對滑動方向相反，大小由動摩擦定律決定，即

　　F’=f’N

　　式中 f'為動摩擦系數，N為接觸處的法向反力的大小。一般情況下，系數f’略小于系數f。

　　(三)摩擦角與自鎖現象

　　當存在摩擦時，支承面對平衡物體的反力是包括法向反力N和靜摩擦力F，這兩個力的合力R稱為支承面對物體作用的全約束反力，簡稱全反力，如圖4—1—23a所示。

　　當靜摩擦力達到最大值時，全反力與支承面法線間的夾角φm稱為摩擦角(圖4—1—23b)。由圖4-1—23b可知

　　即摩擦角的正切等于靜摩擦系數。由于物體平衡時，靜摩擦力F總是小于或等于最大摩擦力，因此，全反力與法向反力的夾角φ也總是小于或等于摩擦角φm，即

　　由上述可知，若作用于物體上的主動力的合力S，其作用線在摩擦角φm之外時，即θ>φm時(圖4—1—24a)，則全反力R就不可能與S共線，從而它們不可能平衡，于是物體將發生滑動。反之，若主動力的合力S的作用線在摩擦角φm之內時，即口θ<φm時(圖4—1—24b)，則無論主動力S多大，只要支承面不被壓壞，S總可以與R相平衡，因而物體將保持不動。這種只須主動力的合力作用線在摩擦角的范圍內，物體依靠摩擦總能靜止，而與主動力大小無關的現象稱為自鎖。顯然，若θ=φm (圖4—1—24c)，則物體處于臨界平衡狀態。