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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インコヒーレント光源の代わりにレーザーが集中光アプリケーションに使用されるのはなぜですか?
一部のレーザーアプリケーションは、単純に小さなスポットに光を集中させるだけです。2つのアプリケーション例は、レーザー溶接と切断です。これらの場合、CO 2レーザーがよく使用されます。これには、調整された電源、水冷システム、およびCO 2ガスの供給が必要です。 これらのアプリケーションでは、AC電源のアークランプなどの単純な(つまり、インコヒーレントな)光源の代わりにレーザーを使用するのはなぜですか?
14 optics  lasers 

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極低温ボールミルのカップとボールに最適な材料を探しています
私は、最初に極低温でボールミルで粉砕しなければならない一連の合金を使用しています。汚染が材料に混入しないようにすることが重要であり、この目的を確実にするために慎重な手順が取られます。 残念ながら、RBSラボを介して一連のサンプルを実行し、PIXEを介して再度実行すると、FeとCrの汚染があることがわかりました。最初は、サンプルの準備に使用した切削工具に由来すると考えられていたため、EDMを使用してカットした別のサンプルを実行しました。結果は同じでした。材料がステンレス鋼と接触する他の唯一の接触は、ボールミリングステップからのものです。 カップとボールに440Cを使用していましたが、この用途には316Lの方が適していると思われます。440Cは通常低温でうまく機能しないことを知っていますが、それは他のラボが使用していることなので、このタイプの問題があるとは思っていませんでした。 新しいカップとボールの材料で考慮すべきことは、機械加工性、コスト、入手可能性、極低温特性、耐振動性および耐疲労性、および密封能力です(カップは不活性Ar雰囲気で満たされています)。別の可能性は、現在の440C材料の熱処理ですが、その点で最善のアプローチが何であるかはわかりません。

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ステンレス鋼めっきは可能ですか?
鋼にステンレス鋼をめっきする方法はありますか? もしそうなら、それは化学的、電気的、または電気化学的ですか? インターネットで簡単に検索しましたが、サービスを見つけることができませんでした。私は、そうでなければ固体のステンレス鋼から作るのに法外な費用がかかるものに食品安全な仕上げを適用することに興味があります。
14 materials  steel 

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列車の緊急ブレーキが壊れた場合、乗用車のブレーキはまだ機能しますか?
シナリオ: 電車の運転席の緊急ブレーキボタンが機能していないとします。乗用車の緊急ブレーキコード/ボタンは引き続き機能しますか? この質問は、映画「スパイダーマン2」の列車の戦闘シーンの乗客が緊急ブレーキを単純に引いていない理由を尋ねる、SciFi StackExchangeに関するこの質問に触発されています。 その特定のシーンでは、R46 City Subway Carが車の速度制御レバーを外すことで「止められない」状態になりました。これにより、緊急ブレーキボタンが無効になりました(ビデオの16秒を参照)。 映画では、提示された物語を楽しむために不信を一時停止します。しかし、上記のSciFiの質問は、非常ブレーキシステムが電車用にどのように設計されているかについて考えさせられました。 列車が移動する際に大きな質量と勢いが与えられると、列車にブレーキ機能を提供する複数の冗長な安全システムがあるように思われます。 私の質問: 列車のブレーキシステムに使用される一般的な安全設計はありますか? その設計は、システムの一部が故障し、他の部分が故障したコンポーネントを補うことを考慮していますか?(つまり、乗用車の緊急ブレーキはまだ機能しますか?)

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太陽電池は老化しますか?なぜ、どのように?
聞いたように、太陽電池の平均寿命は通常数十年です。これは非常に長く、コストが高いため、総コストに大きな(マイナスの)影響があります。 なぜ彼らは老化しますか?原子構造にダメージを与える可能性がある唯一の可能性があります。これは、太陽の非常に高いエネルギーの紫外線(またはソフトレントゲン)光子スペクトルです(これはその力のほんの一部です)。 そして、これらの光子はシリコン上の透明なプラスチック層によって簡単に除去できると思います。 したがって、なぜ太陽電池は老化し、原子レベルで何が起こるのでしょうか?

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国民は、米国の安全でない構造に関する質問をどのように提起すべきですか?
私が聞いていたNPRのプログラムでは、説明から一般の人には聞こえないように聞こえ、現在も使用されている橋についての少しがありました。このプログラムでは、古い木製の鉄道(そして、それ自体が一連の課題を抱えていることは承知しています)が腐った木材の橋であると説明しました。 アメリカ合衆国では、公衆のメンバーが健全性が疑わしい橋(鉄道、路面電車、車/トラック、徒歩、自転車など)に遭遇した場合、彼または彼女が私たちを決定するプロセスは何ですか?それに責任があり、彼ら(責任者)がそれを見て評価すべきかどうか 橋の規制と安全性の確認を担当する特定の機関はありますか?


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アルミニウム機械加工において、機械加工されたコンポーネントに反りの問題を引き起こす可能性のある最も一般的な要因は何ですか?
現在、機械加工部品の機能がゆがんでいる問題があります。この特定のケースでは、Alloy 7050 Type IおよびType IIIを使用しています。触覚ゲージと認定され、較正された花崗岩のスラブを使用して、最大.009までの非平坦度の測定値を取得していますが、これは要件に対して許容範囲を大きく超えています。 統計的に設計された実験(実験の設計)を構築して、どの特定の要因が役割を果たしているかを見つけることにしましたが、貢献する可能性のあるすべての要因を含めるようにします。すでにリストしたものを投稿して会話を先導したくはありませんが、この種のゆがみ/たわみを引き起こす可能性のあるものについて他人の意見を探しています。

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超音波センサーを使用して水位を測定できますか?
超音波センサーを使用すると、水位が検出されますか? 私は水箱の水位を読み取る製品について考えていました(ブラジルで一般的)。私はこの手段の計測について調査しましたが、超音波センサーが最良の選択肢だと思います。水は超音波を正しく反射し、固体障害物に対する通常の測定値を変更しませんか?

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ユーロコードにおける橋梁固有振動数推定の導出
ユーロコードは、「曲げのみを受ける単純支持橋」*を推定するために次の式を与えます。 $$ n_0 = \ frac {17.75} {\ sqrt {\ delta_0}} $$ どこで $ n_0 $は固有振動数です ヘルツ $ \ delta_0 $は、恒久的な行動の下でのスパン中央でのたわみです mmで この方程式は薄い空気から引き抜かれているようで、定数17.75がどこから来るのかについての説明はありません。エンジニアとして、私は理解できない公式を使うのが嫌ですが、それ以外の基本的な条件を使って作業できるように変更できるかどうかを確認できるように、その背後にある基礎を学ぶことは役に立ちます。 誰かがこの関係に由来/根本的な起源を提供することができますか? *完全な参照は次のとおりです。EN1991-2:2003 6.4.4 [Note 8](式6.3)が役に立つ場合。

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動く空気が寒いのはなぜですか?
私は熱力学のクラスを受講していて、次の質問がありました。私は教授に直接尋ねるつもりでしたが、簡単な答えの馬鹿げた質問のように思えます。 空気がパイプを流れるとき、その停滞エンタルピーは変化しません。カロリー的に完璧なガスの場合、エンタルピーは温度とともに直線的に変化します。 h=cpTh0=constant=h+12u2h0=constant=h+12u2h_0 = \text{constant}= h + \frac12u^2 h=cpTh=cpTh = c_pT 空気を見てみましょう。空気は一定圧力で比熱を持ちます。室温の空気は約です。風速は通常未満です。 300 K15m個1000 Jkg⋅K1000 Jkg⋅K1000\ \mathrm{\frac{J}{kg\cdot K}}300 K300 K300 \text{ K}15 ms15 ms15\ \mathrm{\frac{m}{s}} 方程式を書き換えると、次のようになります。 1000JcpT0=cpT+12u2cpT0=cpT+12u2c_p T_0 = c_pT + \frac12u^2 300000J1000 Jkg⋅K⋅300 K=1000 Jkg⋅K⋅T+12(15 ms)21000 Jkg⋅K⋅300 K=1000 Jkg⋅K⋅T+12(15 ms)21000\ \mathrm{\frac{J}{kg \cdot K}} \cdot 300 \text{ K} = 1000\ …

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マッハ0.3が圧縮性と非圧縮性の流れを区別するしきい値であるのはなぜですか?
マッハ0.3は、空気を非圧縮性流体として扱うための上限であると読んでいます。私が読んだソースは、これを証拠としても正当化もせずに与えられたものとして扱っているようです。 なぜこれが制限なのですか?これには数学的な正当性がありますか?また、この制限は空気にのみ適用されますか?そうでない場合、制限は何に依存しますか?


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遮音性があるが熱伝導性があることが知られている材料はありますか?
遮音性および熱伝導性があることが知られている材料はありますか? コストは最優先事項ではありませんが、できれば「合理的な金額」のコストであり、国防費レベルよりもはるかに少ないことが望ましいです。 これは、内部のすべての音を隔離または減衰しながら熱を伝導するコンピューターケースのアイデアについて考えている思考実験です。 経済的に合理的であり、空気の流れなどを可能にするために完全に形成されたアイデアには複数の穴がありますが、この質問を狭く保つために、思考実験に関するすべての懸念を無視したいと思います。 あるタイプのエネルギーを伝導しながら別のタイプのエネルギーを遮断するのは簡単なことではありません。頭に浮かぶ最も近い材料は水ですが、運動エネルギー(つまり油圧)を伝導するため、完全に正確ではありません。これは、一種のローパスフィルターとして機能すると説明する方が適切です。 したがって、材料が思い浮かばない場合は、熱を伝導しながら非常に効果的に音をフィルタリングできる何かを聞くことに興味があります。 材料が固体であるという修飾子を付けたいと思いますが、非常に少数である可能性が高いと信じているという理由だけで、これらの特性を持つ材料に本当に興味があります。繰り返しになりますが、コンピューターケースに関して述べた目標の概念については考えないでください。これは、その思考実験に向けた一歩にすぎません(おそらく合理的ではありません。

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なぜ木のプレストレスはそれらを強くするのですか?
「構造:または物事が落ちない理由」で、ジェームズゴードンは、緊張の外側と圧縮の内側で木にプレストレスがかかっていることについて語っています。表面の張力とコアの圧縮状態でツリーを強くするのはなぜですか?また、下の最初の図のグラフをどのように読むのですか? また、3枚目の写真では、コンクリートビームを使用して逆を行うことについて説明しています。鉄筋を使用して緊張をどのように作成しますか?

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