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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歴史的建造物のメンバーの特性を決定する
時々、私は古い建物や構造への追加や変更を課せられます。「構築されたままの」構造を確立する必要があります。その分析から、修正された新しい構造が既存の構造コンポーネントにどのように適合するかを確認します。 課題は、人がしなければならない仮定にあります。年月を重ねるにつれ、物性や標準部材のサイズも変わります。たとえば、私はアンゴラで修復する必要があった爆撃された橋に出くわしました。橋は、アンゴラ戦争の少し前にポルトガル政府によって建てられました。橋は主要な支柱として大きい鋼鉄Iビームから構築されました。Iビームに使用されている鋼の種類、および巻尺でビームを測定して確立した断面特性を確認することはできませんでした。 エンジニアはどのようにして古いまたは歴史的な建造物のメンバーの材料特性を決定しますか?私は、世界中のすべての鉄鋼(または鉄筋)製造業者を、それぞれの製品リストと材料特性とともに経時的に記録したドキュメントやデータベース、または世界のさまざまな地域のさまざまな時期に歴史的に適用された設計基準を知りません。

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Dynamics Simple Pulley System-Stuck on the Process
この宿題の質問を何時間も熟読してきましたが、問題を解決するための適切なプロセスを得るのが困難です。どこから始めればいいのか本当にわからないので、誰かにロープを見せてもらえたら本当にありがたいです(しゃれた意図^ _ ^)。質問には2つの要素があります。 (a)この時点でのケーブルの張力とは(ニュートン)TTT (b)トラックの動きを生成するために必要な正味の水平推力はどれくらいですか?これには、車輪からの駆動力、転がり抵抗、空気抵抗が含まれます。 Aでの私の(欠陥のある、明らかに)試みは次のようなものでした。 ブロックAのFBDを描画します ニュートンの第2法則を適用します。ケーブルの張力はその長さ全体にわたって一定ですFy、A= 2 T− mあ⋅ グラム= mあ⋅ AあFy,A=2T−mA⋅g=mA⋅aAF_{y,A} = 2T-m_A\cdot g = m_A\cdot a_A コードの長さは一定なので、、および、ブロックAの加速度は。− 2 a AL = − 2 Xあ+ XT+ CL=−2XA+XT+CL = -2X_A+X_T + C1− 2 aあ+ aT= 0−2aA+aT=0-2a_A+a_T = 012aT= 1.2 m / s212aT=1.2 m/s2\frac{1}{2}a_T = 1.2\text{ m/s}^2 (2)から方程式を、、T = …

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失敗までの平均時間を適切に計算するにはどうすればよいですか?
過去5年間で500個の製品を出荷した製品があります。この製品は、ユーザーが修理できるように設計されていません。コンポーネントに障害が発生すると、ユニットが交換されます。これらのユニットの大部分は問題が発生したことがなく、まだ正常に動作しています。一部は破損しており、修理に戻ります。 障害までの平均時間(MTTF)を計算するにはどうすればよいですか?故障したユニットのみを含めますか?それとも、現在稼働しているすべてのユニットも考慮しますか?設置日ではなく、販売日のみを持っているという事実はどうですか?そして、私はユニットが稼働しているインストールされた時間のどの部分を知らないのですか?私は合理的な仮定をする必要がありますか?

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どちらが良いですか:車のフロントガラスを冷風または熱風で曇らせますか?
だから、フロントガラスがぼやけた寒い夜に運転していたときに、この経験がありました。ドライバーマニュアルで熱風を回すとすぐに消えると言っていましたが、助手席にいた友人が冷風も効くと言っていました。私たちはACをオフにして、その事実を再体験しました。私はクロノメーターを得て、両方の状況の時間を得ました。熱風と冷風による曇り止めで、それらの間に本当に小さな差がありました。熱力学の観点からこれをどのように説明できますか?

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測量士は北を正確に見つけるためにどのような装置を使用していますか?
明白な答えはコンパスです。私は古い(1952)トランジットを持っていますが、コンパスは15フィートまで正確であるようです。しかし、それはまったく信じられないほど正確ではないようです。さらに、私が目にするほとんどの現代のデジタルセオドライトは、コンパスを備えていないようです(私が間違っていれば訂正してください)。測量士が実際に北を高精度で見つける方法に興味があります。デジタルセオドライトやその他のコンパス付きの楽器はありますか?GPSで南北線が設定されていますか?私はどんな洞察にも感謝します。

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エアコン/除湿機は廃熱を廃水中に排出できますか?
私が正しく理解していれば、エアコンと除湿機はどちらも排熱を排出しますが、どちらも排熱を排出します。知りたいのですが 現在、排気水から熱を排出するエアコンや除湿機は製造されていますか? そうでない場合、これが実行できない工学的または物理的な理由はありますか? 使用例:私は現在、天気が常に暑くて湿度が高い場所に住んでいます。現在の住居は、内部の熱と湿度を下げるための唯一の実行可能なオプションが次のようになるように構成されています。 エネルギー効率の悪い外付けエアコン(私の住居の外にありますが、私の住居に接続されています)は、湿度の低下には効果がないようです。 排気するエネルギー効率の良い内部除湿器 住居への廃熱 開いた貯水池(私は飲用にろ過します)に水を排水します。 私が欲しいのは私の除湿機のような内部ユニットですが、代わりに次のようになります: 廃水を冷却に使用します。 その温かい水を閉じた断熱された貯水池に排出します {サウンドアラーム、シャットオフ}リザーバーが(現在と同じように)満たされたとき、または過熱したとき 次に、外のリザーバーを取り外して空にします。

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空気圧モーターを兼ねる空気圧縮機?
私は圧縮空気エネルギー貯蔵システムに取り組んでいます。システムのサイズと重量は厳しく制限されています。(理想的には)数ポンドを超えてはなりません。このため、同じメカニズムでエネルギーを蓄え(ガスを圧縮)、エネルギーを取り出し(ガスを機能させる)したいと思います。 基本的に私が必要とするのは、空気が反対方向に押し出されると、空気圧モーターとしても機能する回転式空気圧縮機です。私はかなり高い圧力(私は数百psiと推定しています)で作業していますが、容積は小さいです。私の検索では、大量のコンパクトな回転式空気圧縮機と回転式空気圧モーターを見つけましたが、どちらのシステムがどちらとして機能するかについてはほとんどコメントがありません。 私には、空気圧縮機がこれらの特性を持つことができるのは非常に直感的であるように思われますが、私は結論に飛びつきたくありません。私はいくつかのコンプレッサーを見てきましたが、私の状況に最も当てはまるのは次のようです: 遠心圧縮機 軸流圧縮機 ロータリースクリューコンプレッサー ロータリーベーンコンプレッサー 遠心圧縮機は理想的ですが、私の目には、少なくともどんな効率でも可逆的である可能性は最も低いようです。また、利用可能な数が少ない空気圧モーターも調べました。最も当てはまるのは次のようです: 回転翼モーター ピエトロモーターなどの他のシステムは、軽量でコンパクトなアプリケーションには明らかに適用できませんでした。ロータリーベーンコンプレッサーとロータリーベーンモーターの相関関係は有望ですが、私が持っているオプションについて知りたいのですが。 圧縮するガスを動力源とするモーターを兼ねる回転式ガス圧縮システムにはどのようなものがありますか? 編集 おそらく答えは、ラジアル(求心)タービンと遠心圧縮機の間の類似性にあります。

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ギアボックスの「tol」とはどういう意味ですか?
では、このNASAの文書、それが「23 TOLギアボックスは」使用したことを221ページ(PDFの239)に言及されています。どういう意味ですか? 「23 tol gear box」(引用符付き)のグーグル検索は完全に空になり、「tol gear box」は無関係な結果のみを表示します。tolだけを検索しても、説得力のある結果は得られません。それが何らかのタイプミスであることを否定することはできません。 コンテキストからは、ギアボックスの出力が電源側の23倍の速度で動作することを意味していると思いますが、確実でなければなりません。

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オーブンを構築するために使用された場合、エンジニアリングレンガは爆発しますか?
私はピザオーブンを構築しています。そのために、大量のエンジニアリングレンガを購入しました(これらではありませんが、類似しています)。それらには、垂直方向に5つの穴があり、各穴は2x6x6.5 cm(80 ml)で、両端と分割壁の厚さは2 cm、高さは6.5 cmです。 オーブンが燃焼すると、約500°Cに達します。レンガの石積みとして良質の固いコンクリートを使用すると、穴の端が密閉されます。空気が加熱されると、内部の圧力によって、セラミック製の爆弾になり、調理用ピザが作られるのではないかと心配しています。かなりエキサイティングな体験です。 それは起こりそうですか?500°Cで80 mlの空気がレンガに及ぼす圧力を計算するにはどうすればよいですか?

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非放射状の線に適用されるトルクを最適にモデル化するにはどうすればよいですか?
FEA(具体的にはCreo Simulate)を使用して、会社でラボでテストする部品の静的強度テストの結果を再作成したいと考えています。ラボの結果は、部品の有用性と機能を決定するために使用するものであるため、主に演習としてこれを実行して、FEAスキルを強化し、現実にどれだけ近い結果を得ることができるかを確認します分析する。 いくつかの異なる理由(モデルファイルへの書き込みアクセス、Creoのボルト機能の調査、より現実的な荷重の適用)のために、関心のある部分に加えてテストスタンドの一部をモデル化しようとしています。パーツ自体には、設計の一部としてボルトパターンが付いたフランジがあり、そのボルトパターンを使用してアダプターに取り付けています。アダプターはモーターの出力に取り付けられ、トルクはアダプターとモーター出力の間にあるキーを介して適用されます。 以下に、わかりやすくするためにアダプターのキー溝の写真を示します。関心のある部分はこのアダプターの背面に取り付けられ、キーはキー溝の全長に沿ってフィットし、アダプターは4つの大きなボルト穴を使用してテストスタンドの出力に接続します(これらは大きなトルクを伝達しません。それらは単にアセンブリを一緒に保つだけです。) 私の問題は、キー溝の壁に加えられた荷重をモデル化する最良の方法を決定することです。私の直感では、実際に適用しているのはキー全体に分配されるトルクであるため、荷重はキー溝の長さに沿って変化することがわかります。 ことを考えると、私は適用すべき力と私はそれを適用れるキー溝に沿った位置との間には逆の関係があるように期待したいです。この一連の行動が放射状に複雑ではないということは事実ですか?T=r×FT=r×FT=r \times F さらに、2つの座標系が定義されています。標準のデカルト座標系と、ご想像どおり、アダプターの中央の穴をZ軸が通る円柱座標系です。ある座標系または他の座標系で荷重を適用すると、結果が大幅に変化しますが、どちらが望ましいですか?分布力の方程式は、1つの座標系で定義する方が簡単ですか?

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ガスタービンまたは航空機エンジンの効率
ウィキペディアから取得した以下に示すものなど、最新の航空機エンジンは、流れの温度を上げるために、タービン(または複数)とその間の燃焼室によって駆動されるいくつかのコンプレッサーステージで構成されています。 一般に、製造業者と設計者は、効率向上のために圧縮比と燃焼温度の増加に焦点を当てています。 私の質問は、完全なガス、エネルギー損失や摩擦がないこと、一定の入口温度と速度などの単純化した仮定の下で、この熱力学的サイクルの効率をどのように評価するのですか?圧力または温度の上昇による効率の向上をどのように定量化できますか?

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故障の空調モード
エアコンと考えられる故障モードについて質問があります。 最近、家にNestサーモスタットを設置しました。私は、エアコンのコンプレッサーを1つの長い期間ではなく、複数の短い期間オンにすることを好むように思われることに気づきました。これは私に考えさせました... 1)これにより、エアコンのスターターコンデンサが通常よりも早く停止します。 2)なぜ彼らはこのような制御システムを作ったのかしら。 これが私の思考プロセスです: ACコンプレッサーは事実上、非線形の一定Qソース(つまり、技術的に関連する温度差の関数である)で(フレオンを圧縮することにより)エネルギーをポンプに送り込み、エネルギーが入るまで加熱されます。 (圧縮から)は(ブロワーによって)出て行くエネルギーに等しい)。 これを継続的に実行すると、コンプレッサー自体は非常に高温になり、常に最高温度で実行されます(高温でのコンプレッサーの効率低下とコンプレッサーの対流冷却の間のクロスオーバーポイント)。 。少しずつ作業すると、コンプレッサーの温度を下げることができます。 スターターコンデンサーは$ 100の厄介なコンデンサーですが...コンプレッサーの寿命が近づくと、ACを効果的に合計できます。 それで、コンプレッサーの摩耗のどれくらいが過熱によるのですか?これは実際にかなりの違いを生むのでしょうか、それともNestがスターターコンデンサを不必要に食べているのでしょうか。

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ラジアルフローインペラーベーンの輪郭
私はターボポンプとそのインペラーの設計、すべての設計方程式と何を研究してきました。この質問は、インペラベーンの輪郭に関係しています。将来は航空宇宙工学に挑戦するつもりなので、今からそのコンセプトに触れてみたほうがいいと思いました。 現在、CADでインペラを設計して方程式の知識をテストし、CADを向上させようとしていますが、設計の側面の1つが私を困惑させています。 あなたがここで見ることができるように(ソース、208ページ): インペラのラジアルコンターの計算(つまり、とについては、紙の他の内容を考えると比較的簡単ですが、ターボチャージャーやその他のそのような機器のラジアルインペラーは、ほとんど常に「リップ」またはボリュートまたはケーシング入口の目の近くの前向き上端。β1β1\beta_1β2β2\beta_2 これが私が言及している例です: ベーンは後方に曲がっていますが、インペラーベーンの上部に近い方では、曲率が逆になり、前方に向かってフレアが広がり、ほぼフラットなスロープに近づきます。 私の質問は: この軸の輪郭の目的は何ですか(それが適切な用語でない場合はご容赦ください)? その輪郭に関連する特定の設計パラメータはありますか?上記のRocketdyneのテキストでは、シュラウドの寸法を説明する左側の図以外に、インペラの軸方向プロファイルについては何も触れられていないようです。 輪郭の設計方法の説明と設計情報のソースはどこにありますか?

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月の溶岩管の局所安定化
パデュー大学の調査によると、月には幅5000 mまで、高さ約1500 mまでの地下の溶岩洞が数多くあり、その中に地下都市を建設することができます。このようなチューブは、潜在的な居住者を宇宙放射線や表面の極端な温度から保護します。 そのような管に何かを構築する前に、溶岩管の内部を岩の完全性について検査する必要があり、局所的な弱点が見つかった場合は、これらを修正する必要があります。岩または岩のくさびが管の背面/屋根/天井または壁から外れ、人、工場、設備、建物に落ちるリスクを軽減する必要があります。 溶岩洞窟の内面にある局所的な弱点を安定させる最良の方法は何でしょうか? たとえば、ここでは、自然構造および設計構造に安定性を追加するためのいくつかの一般的なツールとテクニックを示します。 張力ケーブルボルト ロックボルト 吹付けコンクリート 吹付けコンクリート、スチールメッシュおよびボルト ショットクリートとは対照的に、フォームワークによるコンクリートライニング ポリマーコーティング セラミックコーティング

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非常に低い周波数(250Hz)で信号を送信する最良の方法?
私は電子的な質問に直面しているプログラマーなので、ここで質問する場所だと思いました! 私は、毎秒250回の磁場値(XYZ軸)を提供する磁場センサーを持っています。 プログラム可能なマイクロプロセッサを備えた電子回路がコイルを制御し、このセンサーに十分近い磁場を変化させることができます。しかし、2つのデバイスは厳密に配置されていないため、測位測定を中継できません。 回路からセンサーに2種類の信号を送信します。これは、磁場の強いノイズに耐えることができ、0.5秒未満にする必要があります(はい、秒-私たちは250 Hzにいます!) 現在の解決策は、17Hzの方形波、次に信号Aの12Hz、次に17Hzを送信し、信号Bの順序を逆にすることです。ただし、これらの信号を検出するには、十分な長さの波を送信して、信号の長さを約1.5にする必要があります秒。 だから、私の質問はここにあります:音楽信号のように、より速く信号を送ることができ、それでも信頼できる方法があるとしましょう。

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