工程

专业人士和工程学生的问答


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什么是螺旋曲线,它与法线曲线有何不同?
我听说过“ 螺旋曲线 ”一词,用于描述一段在驾驶者眼中更美观的高速公路。但是,我相信我已经走了足够多的路,可以说我不能确切地确定任何给定曲线之间的差异,除了它的“清晰度”如何。 谁能解释一下如何确定高速公路上的一段曲线是否被归类为“螺旋”曲线,除了“使它看起来好”之外还有其他优点吗?


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从工程角度来看,在咖啡盖上压痕的目的是什么?
我每天都见过同样的盖子,但我从未真正考虑过它们的构造。在咖啡杯的“单独旅行盖”中有一个凹痕,该凹痕恰好在您饮用咖啡的孔上方。 您可以在图像中看到新月形的凹痕。这是为了什么 它会以某种方式增加流体流量吗?这只是上唇的好地方吗?如果是这样,为什么鼻子不匹配呢?我尝试使用Google搜索,但没有任何答案。

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为什么鸟类飞行转向器的形状像螺旋形?
我外出散步时,看到一些电源线上这些奇怪的螺旋状。 当我回到家时,我做了一些研究,发现它们是为了防止鸟类撞击电源线,主要是用于保护区。我发现这项有趣的研究表明,哪种类型的飞行转向器最有效地防止鸟类碰撞。它提到了其他几种类型的转向器(板,回转,球体),但是螺旋形似乎是进行实验的首选形状(大与小),并且其原因没有得到解释。 我可以理解,螺旋线对重量比具有良好的可见性,但这是形状的唯一原因吗?会有任何电流通过螺线传输(或在螺线中感应),这种形状是否有任何帮助防止其产生负面影响?还是我只是在想这是电气原因,因为螺旋线使我想起了磁力线,而实际上与磁场无关吗?

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潜艇螺旋桨上的球体和鳍片的用途
在最近发射的俄罗斯柴电潜艇上,后螺旋桨具有两个鲜明的特征。您可以在每个螺旋桨叶片的底部看到球体: 另外,轴的后缘有四个与旋转轴成一直线的相邻散热片: 最重要的是,这些球体的目的和功能是什么?在第一幅图像的面纱之下是什么?我相信它可能与第二张图片有所不同。 它由不同的材料制成,因此可能是牺牲元素。 是为了减少噪音吗?是使流动顺畅还是防止气蚀? 请注意,在第一个图像中,球体在前边缘,在第二个图像中,球体在后边缘。 有一个相关的youtube视频。

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如何为小型教育用风力发电机正确设定叶片尺寸?
我想设计一种小型风轮机,该风轮机可以在相对较低的风速条件下(5-15 km / h)轻松地从教室带到运动场,从而可以为小型超亮5V LED供电-足以说明有用。 在这些风力条件下,如何计算从不同叶片直径获得的功率,以及驱动小型直流电动机/发电机足以点亮LED的功率?

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低于什么弗洛德数,我可以忽略船上的造波阻力?
我想对船只进行一些非常简化的阻力计算。我的希望是,计算皮肤摩擦阻力足以获得对电涌阻力的良好估计。 由于造波阻力与速度密切相关,因此我认为当船舶低于特定速度时,可以忽略它。我还假设我必须使用弗洛德数而不是速度来考虑船只的大小。 我已经在书本和互联网上看到低于Fn = 0.1和Fn = 0.2的弗洛伊德数,但是如果您计算一条吃水线为100 m的船只的速度,您将得到: V=0.1⋅9.81 m/s2⋅100 m−−−−−−−−−−−−−−√≈3.13 m/s≈6.08 knotsV=0.1⋅9.81 m/s2⋅100 m≈3.13 m/s≈6.08 knotsV = 0.1 \cdot \sqrt{9.81\ \text{m/s}^2 \cdot 100\ \text{m}} \approx 3.13\ \text{m/s} \approx 6.08\ \text{knots} V=0.2⋅9.81 m/s2⋅100 m−−−−−−−−−−−−−−√≈6.26 m/s≈12.16 knotsV=0.2⋅9.81 m/s2⋅100 m≈6.26 m/s≈12.16 knotsV = 0.2 \cdot \sqrt{9.81\ \text{m/s}^2 \cdot 100\ \text{m}} \approx 6.26\ …

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用于梁大变形的简单非线性模型
我的横梁沿其主轴线受到扭曲和/或弯曲力以及线性压缩力。它被建模为各向同性光束,但是如果各向异性距离不太远,那也可以。该梁具有较大的变形能力,因此其最大变形为: 140度纯弯曲 140度纯扭 70度弯曲+ 70度扭曲 我可以使用方程式而不是任何基于软件的解决方案来应用此非线性梁理论吗? 我喜欢使用基本的本科生Euler-Bernoulli光束理论,但是这种假设使其在这种情况下无效,并且我正在寻找与计算相同的东西,并且不需要明显更高级的数学。 理想情况下,该理论可将问题简化为一组方程,无需多个难以理解的张量计算即可解决。



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什么是可以湿润玻璃的高性价比金属物质?
诸如镓和铟之类的金属的高度期望的性能是它们能够润湿玻璃。 通常,作为金属,它们在与玻璃接触时将无法形成气密密封。但是它们能够这样做,并且它们可用于需要气密性密封的应用中(例如真空垫圈)。 也就是说,铟和镓有些贵(在发稿时,分别约为700美元/千克和250美元/千克)。同样具有类似特性的工业化合物,例如Galinstan(即使玻璃仍然需要先用氧化镓润湿),也不会好得多。 哪些金属物质既具有成本效益,又能够用不透气的密封件润湿玻璃,可用于工业应用?


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压力处理如何影响木材的机械性能?
压力处理过的木材由于具有抗虫害和真菌腐烂的特性,因此被指定用于许多外部应用。但是与机械处理过的木材相比,它又如何呢? 例如,考虑一个用桁架支撑柱子和桩基础的住宅结构底层的轮辋托梁。如果龙骨已经腐烂是不切实际的,从曝光充分保护的位置被破坏,我可能会尝试替换同一公称尺寸(压力加工构件龙骨除了适当的闪光),用于在增加保护位置。 由于这是现有结构,因此到目前为止,最简单的方法是使用具有相同尺寸的构件替换腐烂的托梁。但是,这依赖于新成员满足与旧成员相同的承重要求。 建筑法规应提供足够的摆动空间,以使在此特定示例中,房主没有太多安全隐患。毕竟,腐烂的托梁并没有失败,它的强度肯定比成员最初的评价要低。在实践中,处理过的和未处理过的构件可以从具有不同机械性能的不同木材开始制造。出于这个问题的目的,假设种类是恒定的。 压力处理会导致构件在拉伸,压缩或扭转时具有或多或少的强度吗?它会以与腐烂或虫害无关的方式影响木材*的耐用性吗? *不是紧固件;这是另一个在网上很常见的问题。例如,请参阅Simpson的本页。

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什么是最轻的弹簧?
我想知道是否有足够强壮,足够轻的弹簧来使气密膜充气,使其浮在标准温度和压力下。 例如,一个10厘米长的圆柱体将排挤不到1克的空气,但是在这种配置下,圆柱弹簧必须承受162公斤的大气压。是否有重量不到1克的162公斤重10厘米的圆柱弹簧? 但这只是一个弹簧设计。更一般地,哪种弹簧设计提供最高的比率/重量比?当前对弹簧刚度与弹簧质量的实际限制是什么,并且使用什么材料?
13 springs 

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