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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同じ部品番号を共有する一貫性のないデザインの製品を継承しました。私は何をしますか?
私は現在、私の会社が10年間出荷している製品ラインを担当しています。以前の製品エンジニアの一人は...持続可能性と適切な文書化については良心的ではありません。まったく同じ部品番号で、複数の設計バリエーションの何百ものユニットを出荷しました。現在、マニュアルには1つのバリアントのみが反映されています。つまり、多くのユーザーはこのマニュアルを使用できません。そして、ユーザーが部品番号でユニットを並べ替えようとした複数のインスタンスがありましたが、それらを出荷したものが既に持っていたものと一致しないことがわかりました。 明らかに、これはひどいです。製品の仕様やユーザーインターフェイスは、部品番号も変更しない限り変更しません。将来的にはそのようなことは避けます。しかし、私の質問は過去についてです。 紙には、各シリアル番号に対応するデザインバリアントを示すドキュメントがあります。私の考えは、スプレッドシートを作成し、各バリアントにさかのぼって名前を付けることです。そうすれば、少なくとも電話をかけたり、再注文したりするユーザーをサポートできます。次に、ユーザーがシリアル番号に基づいて、所有しているユニットの操作を理解できるように、適切なマニュアルを作成します。 しかし、私はその解決策を作り上げているところです。そのようなことに対処するための正式な業界標準の方法があるかもしれないと私は思います。既存のインストールベースを処理する手順的に正しい方法はありますか?

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電力グリッドの慣性の定量化
電気システムの近代化に関する多くの議論は「慣性」に関するものです。これは通常、角運動量と高速応答性の形で多くの運動エネルギーを備えたタービン(水力、石炭、ガスプラント)がどのように4分の1サイクル(50Hzグリッドで5ms)の電圧と周波数安定化を提供するかについての定性的な議論です数秒まで。 ただし、この「慣性応答」が定量化され、そのソースが特定されるのは非常にまれであるため、議論は往々にして行き詰まります。私が理解しているように、システム自体の静電容量は非常に低いため、慣性応答のほとんどはタービンの回転によるものだと思います。 国内の電力システムの慣性応答はどのように定量化されますか?また、システムの慣性の典型的な値は何ですか?

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どうして全方向の気圧が高いのですか?
空気圧の一般的な定義は次のとおりです。 空気圧は、上の空気分子の重量によって引き起こされます。小さな空気分​​子でさえある程度の重量があり、大気の層を構成する膨大な数の空気分子が集合的に大きな重量を持ち、それが下にあるものを押し下げます。 それでも、私が見たすべての情報源は、空気圧がすべての方向で等しいと述べています。 1と2は矛盾しているようです。 関連する質問: なぜ上からの空気圧が私たちを押しつぶさないのですか?私が一貫して与えられると思う答えは、下からの等しい空気圧がそれをバランスさせるということです。しかし、車が上から私に寄りかかって私を押しつぶした場合、別の車が下から私に押し付けてもその圧力は緩和されません-それは私が感じる圧力を高めるだけです!囲まれたクローゼットの中にいて、壁の1つが私に押し付けられ、反対側の壁も私に押し付けられた場合、2番目の壁は物の「バランスをとる」のではなく、圧力を増加させるだけです。感じるだろう!

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角を曲がるときに車はどのくらいのクリアランスが必要ですか?
私は新しい車を買うことを考えています。しかし、私のアパートの地下駐車場へのアプローチは、90度イライラするターンを持っています。アプローチと車の寸法を考えると、車がガレージに合わせて曲がる最大ターンサークルは何ですか? アッカーマンのステアリングと車の張り出した前部を考えると、ピタゴラスの定理を使用してR minとR maxを取得できると思います。デルタRは、経路内の最短経路、つまり2.5mよりも短くする必要があります。残念ながら、結果はもっともらしいようではありません。フィードバックをいただければ幸いです。

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コントロールを教える最新の方法
バックグラウンド 私がコントロールの最初のクラスを取ったとき(2006年、MEとEEの学生の混合物について航空宇宙の教授によって教えられたように)、それは基本的にすべてラプラス変換、伝達関数などで行われました。 さらに最近(2012)私は別の学校で大学院レベルのコントロールクラスを受講しましたが、ほとんどすべてが状態空間でした。本当に、可観測性と可制御性に関連する偶然の抽象的な線形代数証明の束でした。問題のより理論的なクラスに取り組んでいるのは大学院生であるという事実との違いをチョークアップしました(これを実際のシステムに関連付けることはほとんど言及されていません)。 今、同じ学校の学部生に話をしてから、私は状態空間が制御理論が現在教えられている方法であることを理解するために与えられています。ラプラス法は簡単に説明されていますが、時代遅れとしてすぐに却下されます。 私は燃焼で働いており、何が起こっているのか本当の考えを持っていません。 ご質問 これは、最近コントロールが教えられている方法の正確な指標ですか? いずれにせよ、それはコントロールの状態/予測可能な将来と一致しますか? また、あるメソッドが他のメソッドより優れている点を知りたいと思っています。

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マルチメーターは高電圧からどのように保護されますか?
安価なマルチメーターを使用して単純なDC回路の電圧を測定しましたが、それらの写真を主電源に直接差し込んで、さまざまな自家発電機の測定に使用しました。 なぜ高電圧がマルチメータを揚げないのか、また理論的には非常に高い電圧を測定するために小さな安価なマルチメータを安全に使用できるのでしょうか?ダイヤルの設定が間違っている場合、これは問題ですか? プラグインするつもりはありません。また、これを行うために何をしているかわからない人にもお勧めしません。


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バルブまたはノズルを通る流れが空洞化するかどうかの推定
私の理解では、静圧が断続的であっても蒸気圧を下回ると、液体の流れにキャビテーションが発生します。そのため、時間平均の静圧(測定可能な値)が蒸気圧より高い場合でも、乱流またはその他の非定常性による圧力変動は、キャビテーションを局所的に引き起こすのに十分な大きさになる可能性があります。そのため、時間平均の静圧を蒸気圧と比較するだけでは不十分です。圧力の変動を考慮して、クッションを追加する必要があります。(これは私の解釈であり、あまり深く読んでいない。) そのため、さまざまな書籍、Webサイト、および雑誌の記事で、バルブまたはノズルを通る流れがキャビテーションを起こすかどうかを推定するための2種類の無次元数を見てきました。それらは一般にキャビテーションインデックスまたはキャビテーション数と呼ばれます。次の2つの形式のいずれかを使用します。 σ= pに− p蒸気pに− pでるσ=pin−pvaporpin−pout\sigma = \frac{p_\text{in} - p_\text{vapor}}{p_\text{in} - p_\text{out}} または σ= pに− p蒸気12ρ V2σ=pin−pvapor12ρV2\sigma = \frac{p_\text{in} - p_\text{vapor}}{\tfrac{1}{2} \rho V^2} ここで、は入口圧力、は出口圧力、は蒸気圧、は液体密度、は流れの特性速度です。 (たとえば、ノズルの場合、出口での速度)。この数値のいくつかの形式は、上記の数値の反転ですが、これらはそれほど違いはありません。P アウトP 蒸気 ρ Vpにpinp_\text{in}pでるpoutp_\text{out}p蒸気pvaporp_\text{vapor}ρρ\rhoVVV これらのパラメーターの違いは何ですか?エネルギー保存に基づいて、圧力降下を流量に関連付けることができますが、通常、非理想性を考慮して経験的係数が追加されます。私が行方不明になっているものは他にありますか? 1つの形式が他の形式よりも優先されますか?どちらを使用するかは、所有するデータの種類によって異なります(したがって、タービンブレード上の流れには速度形式が優先されます)が、ノズルでも両方を見ています。 これらの数値に基づいてキャビテーションを予測するための正確なデータはどこで入手できますか?さまざまな雑誌記事のアトマイザーノズルに関するいくつかのデータを使用してみましたが、通常、キャビテーション番号の形式は異なります。一部のデータは、ノズルを通る流れが希望する圧力でキャビテーションを起こすことを示唆していますが、同様のノズルに関する他のデータは、そうではないことを示唆しています。矛盾の原因はわかりません。私の理解は間違っている可能性があり、キャビテーション数モデルは単純すぎて、データは不正確かもしれません。

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亜鉛/アルミニウム被覆アンカーロッドはコンクリートに使用できますか?
非常に高い強度( > 150ksi)のボルトとアンカーロッドは、亜鉛メッキすることはできません。これは、水素脆性に関する懸念があるためです。これには、ASTM A 490ボルトとASTM A 354 Grが含まれます。BDアンカーロッド。FuFuF_u 問題のプロジェクトは、横荷重が非常に高く、屋外にあります。典型的なASTM F 1554 Gr。105本のアンカーロッドは直径が非常に大きくなります。これが、ASTM A 354 Gr。BDロッド(直径2.5インチ)が指定されています。アンカーロッドを追加するスペースはありません。 プロジェクトは屋外にあるため、防食コーティングが必要です。使用できるコーティングは、ASTM F 1136 Grade 3などの亜鉛/アルミニウムコーティングのみです。 腐食の懸念があるため、アルミニウムはコンクリートと接触して使用されていないという歴史があります。これは、特に固体アルミニウムに関係しているようです。 アンカーロッドが埋め込まれているコンクリートと反応す​​るこのコーティングのアルミニウム含有量を心配する必要がありますか?

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なぜ双曲面塔はもはや人気がないのですか?
双曲面塔は、19世紀の終わりから20世紀の前半に非常に人気がありました。給水塔、電力線アンカータワー、時には高いデザインの無線塔が建てられました。主張されている利点は、同じ強度の他の設計に比べて使用する鋼が少ないことです。 最近ではほとんど使用されていません(古い双曲面塔が文化遺産として扱われ、一部の国では国家によって保護されている程度)。 なぜ彼らは人気を失ったのですか?設計に固有の欠陥はありますか?スチールはもう高価ではありませんか?

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ポンツーンブリッジはブリッジスパンを延長すると見なされていますか?
ポンツーンブリッジは、架け渡される体の床に固定された構造物ではなく、道路を支えるより剛性の高い構造物で接続されたフローティングポンツーンによってサポートされるという点で、従来のブリッジとは異なります。彼らは一時的な交差点を提供するために軍隊によって頻繁に使用されますが、永久的な民間交差点にも使用されます。 表面の下に固定する構造が少ないため、大きな水域を横断しやすくなると思います。深海のエリアでは、サポート構造が大きくなりすぎる可能性があります。ただし、これらの大きなスパンにより、ポンツーンブリッジが強風や潮流による損傷を受けやすくなります。ポンツーンブリッジを使用して長距離を横断する計画はありますか?

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熱電対を表面に貼り付ける
私は、熱抵抗を比較的耐熱性の高い接着剤である方法で金属表面に取り付ける方法に関するアドバイスを探しています。 熱電対と、それらを結合してビードを形成する特殊なスポット溶接機を作成するための非常に細いゲージワイヤを手元に持っています。私の目標は、厚さ3〜7 mmのシートに金属を取り付けることです。スチール、アルミニウム、銅などを使用できます。使用する金属または正確な厚さのどちらにも強い好みはありません。私は最も一般的な金属加工機器にアクセスでき、基本的なツールと材料を購入できますが、この種の専用溶接機の費用を正当化することはできません。 これまでのところ、2つのことを試しました(失敗しました): はんだ付け:ガストーチを使用して銅板を十分に加熱して、はんだの水たまりをきれいにした後、(既に溶接された)TCを浸漬しようとしました。ワイヤは単に濡れず、はんだを押しのけて接続できませんでした。 TIG溶接:プレート上に小さな水たまりを形成し、アークをすばやく消しながら水たまりにワイヤを浸すことにより、TCとむき出しのTCワイヤの両方をアルミニウムプレートに溶接しようとしました。ほとんどの場合、ワイヤは溶けてアークから「逃げ出しました」。また、表面に融着しなかった場合もあります。事前にワイヤを表面に接触させて、アークを開始してみました。 私はこれを行うという言及を聞いたことは知っていますが、実際にそれを行う方法についての良い情報を見つけることができていません。決定的な答えから、すでに試みた手法を改善する方法についてのコメントまで、何でも使用できます。 ps私は半定期的に溶接しますが、はんだ付けの経験はほとんどありません(特にトーチを使用します)。

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充電式バッテリーの劣化の原因は何ですか?これらのバッテリーの寿命を延ばすために何ができますか?
最近の最新の電子機器のほとんどは、電源として充電式バッテリーを使用しています。また、最近のほとんどの最新の充電式バッテリーは、リチウムイオンまたはリチウムポリマーベースです。他のデバイスと同様に、これらの充電式バッテリーは時間の経過とともにエネルギーを充電、保持、放電する能力を失うため、ユーザーはデバイスまたは充電式バッテリーを交換する必要があります。 バッテリーの内部抵抗の上昇が充電式バッテリーの老朽化の主な原因であると理解しています。これは正確ですか?もしそうなら、充電式電池の内部抵抗を下げるか、排除するために何ができるか。 私の理解が不正確な場合、充電式バッテリーの劣化の原因は何ですか? バッテリーの経年劣化の原因がわかっている場合、電子技術者は充電および放電回路をどのように設計して、充電式バッテリーの寿命を延ばすことができますか? 参照: バッテリー大学 バッテリーのすべて、パート1:はじめに バッテリーのすべて、パート2:仕様と用語 バッテリーのすべて、パート7:塩化チオニルリチウム

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天井ファンの羽根にほこりが付着するのを防ぐ方法
ファンの羽根の上に境界層が形成されるため、回転する天井のファンにほこりが堆積することがよく知られています。滑りのない状態と強い粘性力の存在により、ブレード表面の隣の空気層は停滞しています。 ブレードにほこりがたまらないようにブレードのデザインを変更するにはどうすればよいですか?ブレードの表面を非常に滑らかにして堆積を防ぐことは可能ですか?

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らせん曲線とは何ですか?また、通常の曲線とはどう違いますか?
私は、ドライバーの目により美的に心地よい高速道路のセクションを表すために使用されるスパイラルカーブという用語を聞いたことがあります。ただし、どの程度「シャープ」であるかを除いて、特定の曲線の違いを明確に伝えることはできないと言えるほど十分な道を進んだと思います。 高速道路のカーブのセクションが「スパイラル」カーブとして分類されているかどうかを判断する方法を説明できる人はいますか。

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