エンジニアリング

長さ300 mm、幅30 mmの2 mm厚の鋼板を両端で支えています。プレートに沿って転がることができる重量支持ホイールをサポートします。現在、ホイールが真ん中にあるときにサポートすると予想される最大重量をサポートしていますが、少したわみすぎています。幅を広くすると、重量を支えて剛性を高めるのに役立ちますか、それとも厚くする必要がありますか？ また、厚さ（または、影響を与える場合は幅）によって剛性がどのように変化するかを計算する方法はありますか？

18 mechanical-engineering  steel  stiffness 

運転停止中の原子力発電所（緊急ではない、定期点検など）が再び稼働するには24時間（最大72時間？）必要であると何度か聞いたことがあります。 なぜそんなに時間がかかるのですか？

17 power  nuclear-technology  electrical-grid 

故郷の街を電車で走るだけで、上の写真のようなトラス橋が至る所に見えます。多数のバリエーションがありますが、最も一般的なデザインはこれのようです。しかし、なぜこのように特別に構築されているのでしょうか？ なぜそのようなデザインがおそらく強力なのかを直感的に見ることができますが、何らかの深い理由はありますか？物事の物理的な側面から可能な限り多くの答えを知りたいと思います。グーグルはあまり役に立ちませんでした。さまざまなバリエーションと多くの例に関する情報を見つけることができましたが、このデザインが特に人気を博している理由を実際にカバーしているものはありませんでした。

17 structural-engineering  civil-engineering 

大きな講堂、教会、または他の非常に大きな、本質的に高い天井のある1部屋の建物を考えてみてください。建物に冷気の出入りを可能にする多くの入口があり、建物を出入りする交通が避けられないほど大きいと仮定します。 このような大きな建物の温度を制御しようとすると、特に暖気が上昇するため、エネルギーとコストの点で非常に効率が悪いと思います。 外が非常に寒く、主に建物を地上レベルで暖かく保ち、人間が働きやすく、やり取りできるようにしたいと考えている場合、このような大きく本質的に1部屋の建物を維持する最良の方法は何ですか？高い天井は、屋外の冷気への露出が頻繁で避けられないときに暖かいですか？ 「ベスト」と言うと、建物の寿命全体にわたってエネルギー、メンテナンス、金銭的なコストのバランスを取ることに興味があります。

17 civil-engineering  building-physics  energy  hvac 

信号機の中には定期的に作動しないものもありますが、代わりに車が近くにあることを検知してから緑色に変わります。道路に埋め込まれた磁気センサーを使用して、車が近づくと車を感知すると聞いています。これは正しいです？他の手段も使用していますか？

17 electrical-engineering  civil-engineering  traffic-light 

地元のニュースサイトを閲覧しているときに、壊れたバスドアのこの写真を見つけました。岩の衝撃によりガラスが割れた。私の知る限り、写真の窓部分には発熱体はありません。さて、私が興味を持っているのは、骨折パターンの見かけの周期性と構造です。 強化ガラスでよく見られる周期的な割れ目はありますか？このような骨折を引き起こすメカニズムは理解されていますか？それは製造プロセスの結果ですか？おそらくガラスがドアに貼られている方法は？ 前もって感謝します

17 glass 

この質問にはすでに回答があります： 非常に暑い地域（サウジアラビアなど）でパッシブハウスはどのように作られていますか？ （5つの答え） 4年前に閉鎖されました。 私は最近、ルイジアナ州の多くの南北戦争前のプランテーションの家（1800年代初頭頃）で知られる地域に住んでいます。これらの家の1つをツアーしている間、家のほとんどすべてが夏の涼しさを保つように設計されていることは明らかでした。いくつかの例： 高さ4メートルの天井で、熱気が天井まで上昇します。 床から天井までの窓により、上部の温風を逃がし、下部の冷気を吸い込むことができます。 日光が窓に入るのを防ぐために、家の日当たりの良い側のポーチ。 温かい空気が2階に上がり、一番下の階に冷気を取り入れるための大きな中央階段。 家の上部にある中央の観察室であるキューポラを備えたものもあり、ここでも家の上部から熱気を逃がし、下部から空気を吸い込みます。 私の質問は次のとおりです。現代の熱力学の理解を考えると、受動的に冷却されるように今日の家をどのように設計できますか？1800年代のプランテーション所有者よりも良いことはできますか？ 家を人間にとってより快適にすることとして、冷却を定義しましょう。これは、温度を下げるだけでなく、日光を遮断して気流を維持することも重要であることを意味します。また、可能であれば、空気から水分を抽出することは非常に有益です。

16 civil-engineering  energy-efficiency  heat-exchange  cooling 

車やトラックのタイヤのゴムが摩耗し、道路のコンクリートが摩耗することを知っています。私は不思議に思った： 鋼鉄は硬くて弾力性がありますが、それでも摩擦（分子間の相互作用）と摩耗を引き起こします。 4台の車軸と平均20〜30台のワゴンがあり、各台車と牽引車両に50〜60トンの最大荷重があるとします。鉄道のレールは、交換しなければならない前に何本の列車のパスに耐えることができますか？このパス数が平均で達成される同等の時間枠はどれくらいですか？

16 civil-engineering  materials  rail  transportation 

オーステナイトは非磁性ですが、フェライトとパーライトは磁性です。（パーライトの磁気特性は、炭素含有量の関数として変化します）αα\alpha 鋼が急冷されている間にオーステナイトが急冷されている間に特定の方向に強い磁場が印加されると、結晶粒構造は変化しますか？繰り返し磁場を適用することにより、優れた結晶粒構造、したがってより強靭な鋼を得ることができますか？ 私の推測では、鋼の焼入れ中の共析点では、パーライトの低炭素ゾーンの透過性が高いため、そのゾーンは炭素を直交方向に押すことで強い磁場に整列し、粒界が異なる形状をとるはずです。 実際に起こりますか？

16 steel  process-engineering  materials  metallurgy  magnets 

有限要素法を使用するとき、私は常に既にメッシュ化されたドメインまたは非常に単純なドメインのいずれかを常に使用しています。 私が聞いたことから、複雑な形状のメッシュ化は専門の会社に委託されることがよくあります（仕事の興味深い部分ではないと考えられているため）。 私はそれがどのように行われるのだろうと思っています：それは部分的に自動ですか、場合によっては手でポイントと接続性を定義する必要がありますか？メッシュが顧客の期待を確実に満たすために最も一般的に使用される基準は何ですか？トレンドとは：今後数年で完全に自動化されると期待すべきでしょうか？ 編集： 最近、この質問に対する部分的な答えを見つけました：アイソジオメトリー分析（IGA）。IGAは、CADから直接メッシュを作成してメッシュ生成の問題を解決するための有限要素法の拡張と見なすことができます。ジオメトリのCADスプライン記述を使用して、メッシュと有限要素空間の両方を自動的に構築します。 そして、それが開発された理由の1つは、メッシュ生成が非常に苦痛であり、業界で達成するのにほとんどの時間を要し、メッシュ収束がほとんどチェックされないことに著者が気づいたためです。 この方法は非常に興味深いようですが、比較的新しい（10年）以来広く使用されていません。

16 modeling  finite-element-method  meshing 

エンジニアリングの観点から、通常の車で到達できる最大速度を制限するものは何ですか？高速車のいくつかは、安全上の理由から、250 km / hと言うよりも速く走らないように制限されていることを理解していますが、それは私の質問ではありません。 いくつかの理由を考えることができますが、これらのどれが関連するのかはわかりません： rpmメーターの赤いマークで示されているように、rpmを上げると、一部（これは？）によって制限が解除されますか？ それともむしろ、rpmを上げ続けるのに十分な速さで燃料を得ることができないということですか？ それとも、スピードアップすると摩擦/抗力が増加し、エンジンは最大量の力/トルクしか生成できないため、これを克服することはできませんか？はいの場合、このトルク/力の量は何に依存しますか？

16 mechanical-engineering  car 

これは私の他の質問でトルクとステッピングモーターを理解しようとしている私の続きです。私は、小さな重量を持ち上げるためにモーターが生成するのに必要なトルクと、関係する式を理解しようとしています。 私の質問の最初の部分は、これを正しく計算しているかどうかを確認することです。 450 g（およそ0.5ポンド）の重さがあるとしましょう。それを引き下げる重力は次のとおりです。 F=ma=0.450kg∗9.8m/s2=4.41NF=ma=0.450kg∗9.8m/s2=4.41N\begin{align} F &= ma \\ &= 0.450 \:\mathrm{kg} * 9.8 \:\mathrm{m}/\mathrm{s}^2 \\ &= 4.41 \:\mathrm{N} \\ \end{align} 半径5 cmのモーターを引き上げる弦用のスピンドルを備えたステッピングモーターがある場合。必要なトルクは次のようになります。 T= Fr= F* 0.005= 0.022N mT=Fr=F∗0.005=0.022Nm\begin{align} T &= Fr \\ &= F * 0.005 \\ &= 0.022 \:\mathrm{Nm} \\ \end{align} そのため、その重量を動かしたい場合は、0.022 Nm以上のトルクを出力できるステッピングモーターを見つける必要があります。 私の質問の続きは、どれだけ速く動かすことができるかを見たいなら、トルク速度曲線を見る必要があるということですよね？ 私の混乱はこれです：必要なトルクを得るのに十分ゆっくりと動いていることを確認する必要がありますか、またはこの曲線が必要な場合、モーターがこの速度を超えることができないため、この速度を超えることはできません聞かせて？

16 mechanical-engineering  motors  torque  stepper-motor 

私はかつて、下り坂の車は、ギアではなくエンジンをオンに保つためにニュートラルにあるときにより多くの燃料を消費するという事実を黙想しました。実際、ギアを入れた状態でエンジンをオンに保つには、ほとんどの場合、重力と回転を維持するのに十分な推力が必要です。したがって、燃料はありません（モーターオイルのみ）。 これは私が車に期待することですが、おそらく何かが欠けています。実際の話はどうですか？そして、それがこのようではない場合、私のアイデアは何とか機能しますか？（注：特許出願中：P）

16 automotive-engineering  fuel-economy 

私は自分のテラスガーデン用の小さなDIY点滴灌漑システムを組み立てました。添付の画像をご覧ください。小さなポンプをオンにして点滴灌漑システムを起動してから、オフにします。しかし、その後も水はシステム内を流れ続け、ポンプを物理的に持ち上げて水から外したときにのみ停止します。 物理的なアクションを必要とせずにこの水の流れを止めるにはどうすればよいですか？ タイマーを使用してポンプのオン/オフを自動化することで、物理的な存在を必要とせずに機能することに注意してください。 ================================================= ====================== 「パイプの最高点にピンホールを作る」という提案を試みました。それは魅力のように働き、私が直面していた問題を解決しました。新しいものを調達する必要がないため、それが完全に気に入った。 ソレノイドバルブを使用するオプションも気に入っていますが、まだ試していません。タンクが植物よりもかなり高い場所にあるようなシステムを再度設置するときに使用します。 答えを書く努力をしてくれた皆さん、そしてそれについても詳細な説明をありがとう。

16 fluid-mechanics  siphon 

「なぜ大きなモーターを使用しないのか」という質問に答えるために、私はFTC（First Tech Challenge）ロボットチームの高校のメンターです。それらは、使用が許可されているもの、特にモーターにある程度制限されています。最大8x 1.5 ft-lb 12v DCモーター、最大 今年、彼らはより多くのリフティングパワーを必要とする問題に遭遇しましたが、それはギアリングで助けられますが、リフトを得るために必要な速度が非常に高く、非常に短い（2分）競争では、頻繁に上下する必要がありました。 私が考えた可能性（そして、まだ混乱する時間はありませんでしたが、私は研究し、エンジニアよりも自分自身より良いインプットを得ようとしています。） シャフト上の同じギアを直接駆動する2つのモーターを持つことは、最初の明らかな答えのように見えますが、エラーが発生しやすくなります（同期がずれて研削される可能性があります）。 被駆動軸上の2つの独立したプーリーを駆動する2つのモーター。ギアの詰まりの問題なく理論的には電力を得るはずです。 私は子供たちに実験とテストをしてもらうことを計画していますが、私のMEの経験は非常に弱いため、入力を求めています。

15 mechanical-engineering  gears  robotics  motors