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💰 Angle Of Repose 計算機

專業免費的 Angle Of Repose 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
26.57° 相對水平面的角度(度)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是安息角?

安息角是指鬆散顆粒物料堆成料堆後,相對於水平面仍能保持穩定、不致滑落的最大坡度角。它是土壤力學、散裝物料搬運、土木工程,甚至烘焙領域的重要參數。砂、礫石、穀物、粉體等各種物料都會堆出特有的圓錐形,其斜坡角度正反映了物料的流動特性。

如何使用本計算器

將物料倒在平坦表面上形成一個圓錐,接著量測兩個數值:料堆的垂直高度(h)與圓形底部的半徑(r)。將兩者以相同單位輸入(公分、公尺或英吋皆可,只要單位一致即可),計算器便會立即回傳以「度」與「弧度」表示的安息角。

公式說明

對稱的圓錐形料堆,在頂點、中心與邊緣之間會形成一個直角三角形。料堆高度為對邊,底部半徑為鄰邊,因此坡度角為:

θ = \arctan≤ft(((Height h) ÷ (Radius r))\right)

反正切函數會把「高度與半徑的比值」換算成角度。圓錐愈高愈窄,角度愈大;愈扁愈寬,角度則愈小。由於公式採用的是比值,所以選用什麼長度單位並不影響結果,單位會相互抵消。

實際範例

假設一個砂堆高 5 公分、底部半徑為 10 公分,則

θ = \arctan(5 / 10) = \arctan(0.5) ≈ 26.57°.
這對乾砂而言相當常見;乾砂的安息角通常落在約 30° 到 35° 之間,會依顆粒形狀與含水量而有所不同。

典型材料的安息角

安息角是从水平面测量的最陡角度,在该角度下,堆積的顆粒材料保持穩定而不滑動。它強烈取決於顆粒大小、形狀、表面粗糙度、含水量以及堆積形成的方式,因此下面的數值是已記錄的範圍而非固定常數。可將其用作對比檢查,驗證從測量的堆積高度和基底半徑計算出的角度。

材料 典型安息角(度數)
乾沙 30–35°
濕沙 40–45°
卵石(圓形) 30–38°
碎石(有稜角) 38–45°
小麥 23–28°
玉米(脫粒) 20–28°
麵粉 40–45°
水泥(波特蘭水泥,乾燥) 30–40°
煤(瀝青煤) 35–45°
乾粘土(粉末) 40–45°
雪(乾燥) ~38°

例如,一個高度為 0.30 m、基底半徑為 0.50 m 的乾沙圓錐堆給出 θ=\arctan(0.30/0.50)≈ 30.96°,這恰好位於乾沙範圍的下限邊緣,確認了自由流動、低內聚力的堆積。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

典型的安息角是多少?
乾砂約 34°,礫石接近 45°,乾小麥約 27°。含水量較高或黏性較強的物料,能支撐更陡的坡度。
單位會影響結果嗎?
不會。由於公式是以高度除以半徑,只要長度單位一致,算出的角度都相同。
為什麼角度愈大代表流動性愈差?
安息角愈大,表示顆粒之間的摩擦力與附著力愈強,物料就愈不容易自由流動。