在线休止角计算器(arctan μ)
沙子倒在地上永远堆成约 34° 的圆锥,堆得更陡就塌——这个「自然的坡度」叫休止角,由颗粒间摩擦决定。粮仓锥底、矿场排土、景观堆坡的角度设计全从这一个公式出发。
什么是休止角计算器?

休止角(安息角)是散粒物料自然堆积能维持的最大坡角,tanθ = μs(等于静摩擦系数)。坡角超过它,颗粒就滚落,直到坡面回到休止角。
休止角是物料「身份证」:干沙 30–35°、碎石 40–45°、小麦 23–28°、圆珠(玻璃珠)仅 24°——越圆越滑的颗粒休止角越小,湿沙因「液桥」黏聚力休止角可到 45° 以上。
θ = arctan(μs);锥形料堆体积 V = (π/3)·tan²θ·r³
μs 为颗粒间静摩擦系数(含咬合与黏聚效应的等效值)。锥堆公式假设颗粒从顶部落下自由成堆;受边界(墙、传送带落点)影响的料堆角度会偏离休止角。
如何使用休止角计算器
- 1
输入静摩擦系数 μ(或从物料参考表选取:干沙 0.7、碎石 0.9、小麦 0.45、煤块 0.8)。
- 2
输出休止角(度)。输入料堆底半径时附锥形体积估算。
- 3
料仓设计判读:锥底倾角应比休止角大 10–15° 才能保证「整体流动」不挂壁。
计算示例
例 1沙堆有多大
干沙 μ = 0.7:θ = arctan(0.7) ≈ 35°。沙堆底半径 3 m:V = (π/3) × 0.49 × 27 ≈ 13.9 m³,约 22 吨——一座中型沙堆的高度只有 r·tanθ ≈ 2.1 m。
例 2粮仓锥底
小麦休止角 25°,仓底锥面做成 38°(休止角 + 13°):卸粮时小麦整体下滑不挂壁。若只做 30°,锥底会积料结拱,清仓时人要进去挖——这是粮仓安全事故的头号来源。
注意事项
黏聚力让湿料休止角显著变大(湿沙 45°+ vs 干沙 34°),烘干后回落;防尘洒水会增加料堆滑坡风险,需重新评估。
颗粒形状影响大于表面摩擦:片状云母休止角可达 45°,圆球不到 25°。同一批料粒径越杂,休止角通常越小(小颗粒填进大颗粒缝隙)。
常见问题
参考资料
凯文内容作者Calcton 物理编辑组 口径审核Calcton 编辑组 交叉审核· 内容更新于 2026-06-06
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Calcton 物理编辑组:标准教科书公式,物理常量取 CODATA 推荐值。
引用本页
GB/T 7714 格式
Calcton. 休止角计算器[EB/OL]. https://www.calcton.com/angle-of-repose, 2026-06-06.
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参考来源与更新说明
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最后更新:2026-06-06。
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