工程

专业人士和工程学生的问答

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估算临界流动的达西摩擦系数
的达西-威斯巴哈方程式被用于计算管道中输送不可压缩的流体的摩擦压力损失。该等式使用无量纲达西摩擦系数(也称为穆迪因子)来说明管道表面的相对粗糙度。 这个经验因素是由穆迪通过实验确定的,通常从穆迪图表中读出。然而,我正在软件中实施压降计算,因此我需要一种非图形方式来找到达西摩擦系数。 在层流(Re <2320)和湍流(Re> 4000)流动下计算达西摩擦系数的方程式很容易获得。但是我还没有找到一个对层流和湍流(2320 <Re <4000)之间存在的过渡区有效的区域,也称为“临界区”。 我知道流体流动很复杂,很难在这个地区预测。但是,是否有一种常用的方法能够合理估算该临界区的摩擦系数? 我找到了学生论文中描述的方法,但它没有经过同行评审,仅限于光滑的管道。我正在寻找更有经验和考验的东西。 如果没有可用的公式,其他工程师通常采取什么方法来缓解或解决这个问题?

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在设计结构元件时,为什么不使用主要的最大应力?
考虑一个混凝土柱受顶部加载压缩,并承受一些剪切应力。 如果在柱中采用具有这些应力的平面2d元素并将其旋转到该点,则给出最大法向应力,然后旋转它以给出最大剪切应力,这两个值应该高于我们原始计算应力。 为什么我们不将这些值与混凝土的压缩和剪切强度进行比较呢? 如果我的问题太简单,我很抱歉,我还是土木工程新生。

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是否可以实时测量桥梁的结构完整性以确保安全?
作为这个问题的后续,我想知道是否可以实时提供结构完整性监测信息,并且在足够的程度上可以从信息中切实地做出安全决策。 为了解决问题,在美国和世界其他地区,联邦,州和地方政府定期收到有关基础设施的结构完整性报告,包括桥梁。这些报告是按计划进行的评估结果,评估之间可能需要数月或数年。 桥梁是联邦,州和地方政府经济的重要组成部分,因为它们提供关键基础设施。保护金门大桥等历史地标也很重要。 金门大桥,在美国的标志性桥梁 信息不足的后果可能非常严重。例如,2007年8月,I-35W密西西比河大桥倒塌,导致许多人丧生。 I-35W倒塌后 题: 是否存在能够提供实时状态的技术,以便它们能够帮助联邦,州和地方政府预防即将发生的桥梁故障?例如,有没有什么可以预测I-35崩溃并通知公众以避免生命损失?看起来这种监控桥梁结构完整性的无线传感器可行,但我不确定该域名是否超出了我的经验。

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空调/除湿机能否将废热排放到废水中?
如果我理解正确的话,空调和除湿机通常会通过废气排出废热,但两者也会产生废水。我想知道, 目前是否正在生产通过废水排出热量的空调或除湿机? 如果没有,是否存在工程或物理原因导致这种情况不可行? 使用案例:我目前住在天气常常炎热潮湿的地方,我现在的住所配置使我唯一可行的减少内部热量和湿度的选择是: 一个能源效率低的外部空调(位于我的住宅外面,但与我的住宅相连),在减少湿度方面似乎效率低下; 一个节能的内部除湿器,耗尽 把热量浪费在住宅里 废水进入一个开放的水库(我过滤饮用水)。 我想要的是一个像我的除湿机这样的内部装置,但它会改为: 用它的废水冷却; 将温水排入封闭的隔热水库; 当水库充满(现在如此)或过热时,{声音警报,关闭}。 然后我会移开并清空外面的水库。

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SMA的ANSYS APDL形状记忆效果选项不起作用
我正在尝试在ANSYS APDL V15中定义形状记忆合金材料的材料属性。根据所采用的选项,有超弹性材料的材料属性(SUPE选件)和形状记忆效果材料的材料属性(MEFF选件)。即使选择了正确的形状记忆效果选项,显示的数据也不是正确的模型。 我使用触发器定义材料的代码如下: /PREP7 MP,EX,2,47.2E9 MP,PRXY,2,0.33 TB,SMA,2,1,7,MEFF,, TBDATA,1,0,315.15,100E6,4.4E6,0.05,2.0E10 TBDATA,7,0 输出窗口通过说出以下内容确认我采取了记忆效果选项: DEFINE DATA TABLE SMA FOR MATERIAL 2 Shape Memory Alloys OPTION MEMORY EFFECT WITH A MAXIMUM OF 1 TEMPERATURES AND 7 DATA POINTS 但是,材料模型仍将材料常数显示为“ SIG-SAS,SIG-FAS,SIG-SSA,SIG-FSA,EPSILON,ALPHA”,总共有6个常数。这些对应于SUPE选项。 常量的名称和数量都对应于超弹性模型,而不对应于形状记忆效应,这应该是使用MEFF选项触发的。 为什么会这样呢?如何使用形状记忆效应的常数而不是超弹性模型的常数来定义这种材料?

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廉价且中等准确的(现场)测量水中THC(总烃含量)的方法
我在一家建筑公司工作,该公司正在挪威北部建造水力发电厂。我们正在监控过程废水的总烃含量(THC)。这在隧道施工中尤其重要,因为机器很可能会泄漏。 目前,我们正在将废水样品发送给分析公司,其中有一些缺点,包括价格,信息延迟以及运输过程中挥发性碳氢化合物蒸发的风险。 我想每周在野外取样并自己做分析。我从学生时代开始就是一名环境实验室的环境工程师,但是我从未尝试过找到THC。 我一直在尝试找到一种简单且便宜的方法来测量水中的THC,但是我在公司各个网站上看到的大多数仪器都非常敏感(在ppm范围内进行测量),并且打算在某些情况下连续测量THC。工业流(像这样)。 测量范围应为1-100 mg / L,而我根本找不到适合这些需求的方法或仪器。您是否知道可以执行此分析的任何一种仪器或手动方法?我正在寻找一种便宜,便携式且简单的解决方案。

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绘制医疗保健中的工程系统
我将在“系统工程”课程中做一个有关工程系统的项目。 我需要设计一个工程系统,其中临床决策支持系统被医生/医师用来诊断患者。它不一定是完全正确的。我只需要表明我了解不同参与者/子系统之间如何相互作用,以及谁在此系统中具有经济/政治/社会利益。 我已尝试绘制草图,但不确定是否有意义。 我想象一个病人联系他/她的医生。他们合作找出病人的问题。医生将一些信息输入(智能)决策支持系统(= IDSS)。IDSS具有用户界面,推理引擎和知识库。知识库不仅从医生输入信息中获取信息,还从互联网中获取信息。 为了使它起作用,必须有一些软件开发人员来构建,维护和控制系统,还必须有一些保险公司负责在出现问题时承担任何费用。 在系统之外,有些学生或研究人员可能通过使用该系统而受益,这既可以通过学习,也可以通过搜索大量数据中的模式来实现。也有一些政客对此系统感兴趣,因为该系统可能会更高效并减少人为错误。但是,也有一些黑客或IT罪犯想要访问这些数据。 我知道这是一项繁琐的任务,但是我只需要一些好的建议,所以我真的希望您能帮助我。 我在该系统中忘记了什么吗?有没有什么意义吗?

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如何为来回往返的“车辆”设计最流体力学/空气动力学的形状(使用ANSYS)?
我有兴趣制作一个非常小的刮板,该刮板可以沿着浸没的表面来回移动,但是我需要使其具有尽可能大的流体动力学特性,从而尽可能减少对液体的干扰。 我知道我可以在ANSYS中对机翼等不同物体进行建模,但是大多数教程只专注于具有一个方向的物体。我需要设计将在液体中双向移动的最有效形状。 我知道有很多变量要处理,但是我需要某种方法来解决这个问题。谁能提供任何建议? 编辑:包括一张图片,解释得更好一些。

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在低流量和高粘度的情况下,为什么我们可以忽略Navier-Stokes中的惯性(而不是粘性)项?
在低流量和高粘度的情况下,为什么我们可以忽略Navier-Stokes中的惯性(而不是粘性)项? 完整的Navier-Stokes:ρDv⃗ Dt=ρg−∇P+μ∇2v⃗ ρDv→Dt=ρg−∇P+μ∇2v→\rho \frac{D\vec{v}}{Dt}=\rho g - \nabla P+ \mu \nabla ^2 \vec{v} 惯性词: 。Dv⃗ Dt=∂v⃗ ∂t+∂v⃗ ∂xvx+∂v⃗ ∂yvy+∂v⃗ ∂zvzDv→Dt=∂v→∂t+∂v→∂xvx+∂v→∂yvy+∂v→∂zvz\frac{D\vec{v}}{Dt}= \frac{\partial\vec{v}}{\partial t}+ \frac{\partial\vec{v}}{\partial x}v_x+ \frac{\partial\vec{v}}{\partial y}v_y+ \frac{\partial\vec{v}}{\partial z}v_z 假设流量平稳且速率较低,则。因此,惯性项可以忽略。∂v⃗ ∂Ť= 0 ,∂v⃗ ∂X≈ 0 ,∂v⃗ ∂ÿ≈ 0 ,∂v⃗ ∂ž≈ 0∂v→∂t=0,∂v→∂x≈0,∂v→∂y≈0,∂v→∂z≈0 \frac{\partial\vec{v}}{\partial t}=0, \frac{\partial\vec{v}}{\partial x}\approx0, \frac{\partial\vec{v}}{\partial y}\approx0, \frac{\partial\vec{v}}{\partial z}\approx0 但是,在我的资料中也指出将是这些情况下的主要术语。为什么不是? ∇ …

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如何制定机械研究项目的预算?
我是目前在职场上机电工程专业的学生。我提出了一项研究建议,以开发用于自动产品处理的改进机械抓爪。该公司喜欢该提案,并希望继续进行下去,但是他们想要提案中的更多细节,尤其是预算。 在这种意义上,我有点迷茫,我不确定从哪里开始。我不确定一个原型要花多少钱,也不确定我需要多少个。我已经考虑过采用当前解决方案造成的总体损失中的一小部分,但即使是那些看起来也不合理的损失也是如此。 根据其他专业工程师的经验,制定预算的通常方法是什么。


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可以安全地从故意损坏螺纹的螺栓上卸下螺母吗?
在旧的桥梁计划中,我偶尔会看到“安装后毛刺螺纹”的注释。这样做是为了防止螺栓连接的螺母完全松脱并从螺栓上掉落。 可以从Bridge Engineering第2卷的Google图书摘录中看到这种做法的示例: 地梁式衣架上的螺母容易松动。通常,我们可以通过在螺纹足够长的地方穿上防松螺母来进行补救。如果没有,我们在调整后对螺纹进行毛刺处理。 那本书是1916年写的,但是我在最近的过渡计划中已经看到了。有时,该注释遵循“故意损坏线程...”的思路。 根据AISC的响应,破坏线程的做法仍然是一种选择。 对于普通的螺栓连接而言,这并不是什么大问题,在这种情况下,可以将螺栓切割(或以其他方式销毁)并用新的螺栓替换。对于其中地脚螺栓的一端嵌入混凝土中的地脚螺栓连接而言,这是一个问题。这些螺栓不易更换。 损坏螺栓螺纹的目的是防止螺母松动。期望似乎是,以足够的扭矩,螺母将在卸下螺栓时有效地重新敲击螺栓。 将螺母从螺栓上松开而不破坏螺栓是否可行? 是否有信心在完成此过程后重新使用地脚螺栓?

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横向扭转屈曲的无支撑长度与屈服强度
AISC 360-10《钢结构建筑规范》提供了计算压缩凸缘的最大无支撑长度的规定,该长度将屈服力矩与横向扭转屈曲(LTB)分开。此公式为(AISC 360-10,公式F2-5): 大号p= 1.76[RÿËFÿ---√Lp=1.76ryEFy L_p = 1.76r_y\sqrt{\frac{E}{F_y}} 哪里 大号p=Lp=L_p =分隔完全屈服力矩和LTB的极限长度绕轴的回转半径杨氏模量材料的屈服强度 [Rÿ=ry=r_y =yyy E=E=E = Fy=Fy=F_y = 假设使用的是普通结构钢,则该材料的杨氏模量假定为相同,而与钢种无关。 该方程式的计算结果是,屈服强度较低的钢实际上可以比屈服强度较高的钢以较小的间隔支撑。换句话说,在相同的光束尺寸下,具有较高屈服强度的材料首先会弯曲。 我还发现这适用于使用ASME 锅炉和压力容器规范进行设计,特别是用于支撑的Ⅲ部分,NF分节。考虑到温度对屈服强度和杨氏模量的影响,高温下的构件可能会比室温下的构件弯曲得更长。 这对我来说似乎违反直觉。在相同的给定长度下,为什么较弱的材料会表现出更少的LTB作用?

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水锤和膨胀波
我在考虑水锤与膨胀波之间的关系。压力似乎在以水锤声速传播的浪涌上下降(在最初通过压缩使流体静止之后)。压力也会随着膨胀波而下降(例如,稀疏风扇)。我知道它们并不相同,但是我的问题是-“以水锤中的声速传播的波更像是膨胀而不是压缩(或者相反)?”

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这种云台系统称为什么?
根据朋友的描述,我画了一个有关泛摇倾斜机制的小例子,我想了解更多信息,但是由于我不是工程师,所以我真的不知道该使用什么术语,而且似乎也不知道。找到任何东西。我想我可能曾经在某个与航海设备有关的地方看到过它,但是我不确定。 我正在寻找的系统使用带有倾斜面的两个圆柱体。两者都可以绕其中心轴旋转。由于零件B(顶部)在其倾斜面的中心连接到零件A(底部),因此它与零件A一起移动,但也能够绕其自身的轴旋转,从而将它们的运动结合在一起并创建了很多零件。可以实现的职位自由。有关形状的3d印象和形状如何旋转的2示意图,请参见下图(虚线将是它们的旋转轴)。 知道这叫什么或寻找什么吗?

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