エンジニアリング

工学の専門家や学生のためのQ&A

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この完全に観測できないシステムのオブザーバーを作成することがなぜ不可能なのですか?
軸に沿って移動する1Dポイントマスを考えます。力が制御として適用されます。重力やその他の力は含まれていません。システムは、状態空間方程式で次のように説明できます。uuu ABCD=⎡⎣⎢000100010⎤⎦⎥=⎡⎣⎢⎢⎢001M⎤⎦⎥⎥⎥=[001]=[0]A=[010001000]B=[001M]C=[001]D=[0]\begin{align} A &= \begin{bmatrix} 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 \end{bmatrix} \\ B &= \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ \dfrac{1}{M} \end{bmatrix} \\ C &= \begin{bmatrix} 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \\ D &= [0] \end{align} 示されているシステムは制御可能ですが、観察することはできません。構造的にも観察できず、完全に観察できるものではありません。したがって、このシステムのオブザーバーを構築することは不可能であるべきです。 ただし、システムの初期状態がわかっている場合は、システムの出力を統合することで、いつでも完全な状態を計算できます。これはどのように可観測性の概念と一致しますか?初期状態を方程式に組み込むにはどうすればよいですか? …

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3リングリリースシステムの機械的利点
このWikipediaの記事で説明されているように、パラシュートで使用されている3リングリリースシステムにかなり興味があります。 https://en.wikipedia.org/wiki/3-ring_release_system このシステムはなぜそれほど人気が​​あるのでしょうか。業界ではほぼどこにでもあると言われていますが、グーグルでスカイダイバーに尋ねた後でも、何がそれをより良くするかを見つけることができませんでした。 より具体的には、ウィキペディアの記事では、各ループは黄色のワイヤーで固定された小さなコードループの機械的な利点を倍増させると述べています。誰かがこの機械的利点の乗算がどのように行われるかを詳細に説明できますか?なぜリングの数が5ではなく3に選択されているのですか?

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橋の垂直波作用
ブラジルのリオデジャネイロは、昨日、波に打たれたときに海岸沿いの真新しい(1月に発足した)自転車橋のスパンが崩壊し、その時にそこにいた一部の人々を殺したという事実に驚かされています。 いくつかのビデオが浮上しました: これは崩壊した瞬間ですが、カメラの後ろの男は数分後まで何が起こったのか気づかなかったので、構造に影響を与える波をはっきりと見ることはできませんが、波がどのように見えるかを見ることができますリダイレクトされ、構造に対してほぼ垂直に叩きつけられます。 これは崩壊後のものですが、余波をはっきりと示しています。2:15には、別の波が岩を駆け上がり、道路より高く吹きかけている例を見ることができます。2:30に、柱(梁が支持されたトッピングを含む)が完全な状態であり、損傷がないように見えます。 この記事は何が起こったと考えられているかのビデオ表現を示しています:波が柱からビームを持ち上げ、それ自身の軸の周りに剛体回転を引き起こしました。これは、柱の上部の美的状態とともに、プロジェクトがおそらく張力に抵抗する可能性のある梁-柱接続を採用しておらず、したがって梁の「リフトオフ」を妨げていたことを意味します。 さて、私の実際の質問は、そのような負荷に抵抗するための構造をどのように計算するのですか?いくつかの検索を行ったところ、橋の波の動きに関するいくつかの記事([A] [B] [C] [D])が見つかりましたが、それらはすべて、横方向に波が水平方向に移動して側面を打つというより一般的なケースを考慮しています橋の。さて、波を垂直に押し上げて(そしておそらくスピードを上げて)、これをこの場合にどのように変換すべきでしょうか? そのような場合を考慮するコードはありますか?また、より一般的には、標準的な波動アクションを定義するコードはありますか?国際コードで結構です。(私は、この部分の「推奨事項/検索に関するもの」メタ投稿に対するリック・ティーチーの立場に少し傾いています)。

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コープエンド付きビームの許容差
梁の両端に対処が必要です。それらは既存の鋼トラスの上に設置され、既存の垂木を補強するために小さめの母屋を置き換えるために使用されます(したがって、対処の必要性)。 私の構造エンジニアは4 "の長いコープを指定しました。両端にコープがあります。鋼製トラスのフランジのエッジ間の距離は186"です。 問題は実用性の問題です。製作者にビームの適切な長さを正確に186インチにしてもらうと、ビームを配置するのに苦労するかもしれません。そのため、ビームを上にスライドするためのスペースを確保するために、少し許容差を設けたいと思います。 1つのトラスを回転させて、もう1つのトラスの上に配置します。 設計の整合性を損なうことなく、これを自分で簡単にできるようにするためには、どの程度の許容誤差が必要ですか?以下のCAD図面では、端から端までの距離をコピーすると、ビームの両端で1/4インチの遊びが得られることを示すために、任意に選択しました。 私はこれを考えすぎたくありませんが、これらの吸盤は重く、それらを取り付けることは許容誤差の問題と戦う必要がなくて十分に楽しいものになるでしょう。 この状況に対する許容の経験則はありますか?どの許容差を使用しますか?

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構造要素を設計するときに、主最大応力を使用しないのはなぜですか?
コンクリート柱が上部荷重によって圧縮されていて、せん断応力もあると考えてください。 これらの応力を持つ柱の平面2d要素を取り、それを最大垂直応力が得られる点まで回転させた後、それを回転させて、両方の値が元の計算された応力よりも高くなるはずの最大せん断応力を求めます。 代わりに、それらの値をコンクリートの圧縮およびせん断強度と比較しないのはなぜですか? 私の質問が単純すぎると申し訳ありませんが、私はまだ土木工学の新入生です。

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冷媒の指定(R-134a)の末尾の「a」は何を意味しますか?
冷媒への名称の指定を研究していました。 基本的な式は次のとおりです。 R-(m-1)(n + 1)(o) ここで、 m =冷媒中の炭素原子の数 n = 冷媒中の水素原子の数 o = 冷媒中のフッ素原子の数 したがって、R-134aには次の機能があります。 1 + 1 = 2炭素原子 3-1 = 2水素原子 4フッ素原子 末尾の「a」はどういう意味ですか?

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同じ素材を2つ互いにこすり合わせるのは良い考えではありませんか?
同じ材料の2つの表面を互いにこすり合わせるのは良い考えではないことを読んだことがあります。金属に対するプラスチックが好ましい。これはなぜですか?同じ材質の方が摩擦係数が高いからでしょうか? このサイトによると、鋼鉄-鋼は0.5を与え、プラスチック-プラスチックは0.3を与えるが、プラスチック-金属は0.25を与える。 2つのローラーが回転し、互いに摩擦するとします。金属製とプラスチック製の方がいいのでは?

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PVCは電荷を蓄積してスパークを引き起こしますか?
私は火花(特に静電放電による)が深刻な安全上の問題を引き起こすアプリケーションに取り組んでいます。問題のコンポーネントの1つは、PVC水道管です。パイプを「接地」して、人とパイプの間、および他のコンポーネントとパイプの間の静的な衝撃のリスクを最小限に抑えることが提案されています。このコンポーネントをまったく接地する必要があるかどうかについて、私は懐疑的です。それは導電性ではないので、私の直感は、それがショックを引き起こすことができないということです。通常、私はこれでうまくいきますが、提案された接地方法には、注文のための長いリードタイムもある高価な接着剤とコーティングが含まれます。 塩ビ管は静電気放電を引き起こす可能性がありますか?もしそうなら、この現象を緩和するためにどんな業界慣行がありますか? パイプは、エネルギー物質、すなわち可燃性固体をテストするためのテスト設備で使用されています。エネルギー材料は、いくつかのセンサーや他のコンポーネントとともに、パイプの長さにロードされます。材料が点火され、その後パイプが破壊されます。静的な火花の問題は、エネルギープロセスが時期尚早に発火する可能性のある、ロードプロセス中のみです。パイプは、粒子や流体を移送するような通常の方法では使用されません。

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sCMOSセンサー設定でブロッキングウィンドウ距離を推定するにはどうすればよいですか?
分光器の出力ウィンドウとCMOSセンサーの間に適切な距離を確立しようとしています。 分光器は、CMOSセンサーに焦点の合った画像を作成しますが、最初のピクセルが0次の波長からより高い強度の光を捉えているため、光を制限しようとしています。後処理は可能ですが、物理的に波長を制限したいと思います。 境界線の一部のピクセルをブロックする必要があります。したがって、ブロッキングウィンドウを配置する必要がある距離を決定する必要があります。 下の画像が私の問題を説明してくれることを願っています。 設定は次のとおりです。 電動スキャンミラー ヘッドウォールVNIRスペクトログラフ PCO Edge VNIR 2560 x 2160ピクセルsCMOSセンサー 2560の空間ピクセルと500〜1600のスペクトルピクセルを「表示」しようとしています。したがって、水平方向のウィンドウの寸法は同じ(16.64 mm)のままであると考えていますが、垂直方向の寸法は不明です。たとえば、ウィンドウがセンサーに正確に配置されている場合、垂直寸法は7.15 mmになります。私は窓をどこまで配置するかを確立しようとしています。ウィンドウは、sCMOSセンサーから5〜10 mmの任意の場所に配置できます。

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純錫の溶接性
このサイトではスズは溶接できないと述べていますが、いくつかの調査を行った後、銅と合金にしたり、鋼の保護コーティングとして使用したりすると、スズが溶接できることを発見しました。 私の質問は、純粋なスズが溶接できない理由ですか?それを溶接不可能にしたその特性は何ですか? 私は溶接の経験がなく、工学で使用される金属材料の研究を始めたばかりです。また、ここに投稿する前に、この質問への回答を調べてみましたが、何も見つからないので、可能であれば、リンク/ブックの参照を含めて、読んでもらうこともできます。

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構築済みvs記録済み
インフラストラクチャプロジェクトが完了すると、最終的に完成したため、専門チームはインフラストラクチャを表す図面を準備する必要があります。現場でのすべての変更と設計からの逸脱は、これらの図面に組み込まれています。これは、パイプラインや地下送電線のように、一度カバーされると特定が困難なサービスにとって特に重要です。 以前は、これらの図面に「ビルド済み」のマーク/ラベルを付けていました。これで「記録どおり」に変更する必要があることが通知されました。「作成時」は、図面が実際に作成されたものを完全に表現していることを意味するためです。「記録されたとおり」というフレーズを使用することにより、不正確な図面に対する責任/責任が不明確になります。 使用する適切な用語は何ですか?そして、「構築されたままの」図面を作成する人は、どの程度、不正確さの原因になりますか?

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壁の橋脚の単純な有限要素モデリング
私は、死んだ荷重と生きている荷重に対する橋の壁の橋脚の分析に取り組んでいます。有限要素ソフトウェア(LARSA)で桟橋をモデル化するとき、私はいくつかのモデル化の質問に直面しています。 壁を単一の柱要素としてモデル化することは有効ですか?(プレートメッシュに行くのは、ありふれた高速道路橋ではやり過ぎのようです。) 桁と壁の橋脚の間の接続をどのようにモデル化する必要がありますか?剛体リンクは適切ですか?共同拘束?慣性モーメントが非常に高いビーム要素? モーダル分析を実行したい場合、モデリングの考慮事項は変わりますか?

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フィルター効率が厚さとともに低下するのはなぜですか?
フィルターの最も重要なパラメーターは基本的に圧力降下と厚さであり、どちらも効率に影響することを理解しています。しかし、なぜ厚さが効率の変化を引き起こすのでしょうか? フィルターとしてのナノファイバーの使用に特に興味があり、なぜ直径を小さくすると効率が向上するのですか。

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体重計の材料の選択
FlexiForceセンサーを測定力でテストしたいと思っていますが、正確な読み取りを行うには、検知エリア全体で負荷を均等に乱す必要があります。そのため、センシング領域をカバーする「ディスク」を作成しています。私のアプリケーションでは、ディスクの材料が薄いほど良いです(厚さが1 mm以下)。次の材料のどれが最も硬い/最も強い部品のディスクを製造するのに最も適していますか? 真ちゅう&銅 アルミニウム ステンレス鋼 軟鋼/炭素鋼 ディスクの直径は25.4 mm、厚さは1 mmです。 ここに私が何を意味するのかを示します:

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畳み込みの2番目の引数の意味は何ですか?
私は工学における畳み込みとその数学的特性および解釈(特にコンピュータービジョンのコンテキスト)をよりよく理解しようとしていました。畳み込みを思い出してください: s(t)=(x∗w)(t)=∫x(a)w(t−a)das(t)=(x∗w)(t)=∫x(a)w(t−a)da s(t) = (x * w)(t) = \int x(a) w(t-a) da (畳み込みへの)最初の引数は通常入力と呼ばれますが、(畳み込みへの)2番目の引数は通常「カーネル」と呼ばれます。ただし、コンピュータビジョンと畳み込みニューラルネットワークでは、2番目の引数は通常「テンプレート」と呼ばれます(エッジやホイールの画像、オブジェクトの一部など)。しかし、他の分野では、信号とシステムであると思います。これは通常「フィルター」と呼ばれます。xxxwww コンピュータソフトウェアエンジニアとして、ネーミングは特定の概念について考える力を与えるため、非常に重要であると思います。悪い名前を付けると、ずさんな考えにつながる可能性があります。したがって、私はこれらの技術名がおそらくこれらのアイデアを念頭に置いて選択されたと想定していました。これらの名前がたたみ込みの2番目の引数に使用された理由を誰かが知っているか理解していますか? 私が知っている具体的な名前は次のとおりです。 カーネル(純粋な数学から?) フィルター(信号とシステム?) テンプレート(コンピュータービジョン/機械学習) 不足しているものがあるかどうかはわかりませんが、これらのネーミングをよりよく理解し、たぶん(うまくいけば)たたみ込み演算子の機能と、工学および数学におけるその解釈を直感的に理解したいと思います。

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