Questions tagged «applied-mechanics»

有关使用应用力学对工程问题建模的问题。

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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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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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实用的测量角速度的装置
我从一家加拿大制造商那里得到了一个旋转的陀螺,它的旋转如此整洁,令我深感惊讶。 我对物理学的兴趣促使我尝试找出以什么最高速度旋转陀螺,以及与由其他材料和其他形状制成的其他陀螺相比如何。 我已经在上面粘贴了一个小贴纸,并用手机的相机将其记录下来,但是帧速率实在太慢了,无法计算一段时间内的转数。 我没有专用设备,但是我可以测量或估算体积,质量,密度,温度以及转动惯量。如何测量顶部的角速度?

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通道轮廓的“ u”与“ n”方向:为什么强度不同?
例如,金属卷尺在“ u”方向上可以延伸并保持笔直,但在相反方向折叠。 我认为,同样的现象是为什么金属架在顶部具有金属板,而在底部而不是顶部具有凸缘。 为什么是这样? 我猜:这是由于压缩/拉伸和屈曲的方向。由于长的材料比短的材料更容易弯曲。在一个方向上,屈曲只能在壁屈曲于其高度时发生,而在另一个方向上,压缩作用在通道的整个长度上吗? 欢迎使用常识方法和数学方法。我认为公式已经很好地建立起来了,使用光束轮廓或类似曲线的“惯性矩”值。

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惯性极矩有什么区别,
这个问题从根本上来说是如此基础,以至于我几乎不敢问这个问题,但是那天又出现了这个问题,办公室里几乎没人能给我一个很好的答案。我正在使用等式计算构件的切应力,TrJTTrJT\frac{Tr}{J_T} 并注意到,对于具有圆形横截面的轴, JT=IPJT=IPJ_T = I_P。 都 一世P一世PI_P 和 ĴŤĴŤJ_T 用于描述物体的抗扭转能力。 一世P一世PI_P 被定义为 ∫一个ρ2d一个∫一个ρ2d一个 \int_{A} \rho^2 dA 哪里 ρρ\rho =到轴的径向距离 一世P一世PI_P正在计算中。但ĴŤĴŤJ_T 没有精确的解析方程,并且很大程度上由近似方程计算得出,而我没有看过任何参考。 所以我的问题是,惯性的极矩之间有什么区别 一世P一世P I_P ,以及扭转常数, ĴŤĴŤ J_T ?不仅在数学上,而且在实践上。每个代表什么物理或几何性质?为什么是ĴŤĴŤJ_T 很难计算?

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动力学简单的皮带轮系统-卡在过程中
花了数小时研究这个作业问题,但是很难找到正确的方法来解决问题。我真的不知道从哪里开始,如果有人能给我看一下绳索(双关语意为^ _ ^),我将不胜感激。这个问题有两个部分。 (a)什么是张力 TTT 在此时的电缆中(牛顿) (b)产生叉车运动所需的净水平推力是多少?这包括来自车轮的驱动力,滚动阻力和空气阻力。 我(显然是)对A的尝试是这样的: 为区块A绘制FBD 应用牛顿第二定律,其中电缆的张力在整个长度上都是恒定的 Fy,A=2T−mA⋅g=mA⋅aAFy,A=2T−mA⋅g=mA⋅aAF_{y,A} = 2T-m_A\cdot g = m_A\cdot a_A 线的长度是恒定的,所以 L=−2XA+XT+CL=−2XA+XT+CL = -2X_A+X_T + C和 −2aA+aT=0−2aA+aT=0-2a_A+a_T = 0,所以块A的加速度是 12aT=1.2 m/s212aT=1.2 m/s2\frac{1}{2}a_T = 1.2\text{ m/s}^2。 重新排列方程式(2)可提供 2T=mA∗g+12mA⋅aT2T=mA∗g+12mA⋅aT2T = m_A*g + \frac{1}{2}m_A\cdot a_T,然后T = 456.5N。 BI部门完全为此奋斗,因为我头脑中没有明确的解决方案。 编辑〜解决方案的书面尝试-不知道如何按照建议的方式考虑成角度的a(T)...

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虚拟工作原理与Castigliano的第二定理
我在网上浏览了一些文献,但是似乎没有找到对这两种不同方法的很好的比较。它们都用于确定连续体中某个点的位移和斜率(θ旋转)。前者使用等于单元中应变能的虚拟单位力(当乘以目标位移时),后者使用相对于趋于零的虚拟力的微分。 哪一个更有效,哪个更准确?为什么会选择虚拟工作而不是Castigliano的虚拟工作?




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标准自行车单轨设计考虑因素
我一直在想一个标准自行车单轨的设计。我现在没有资源对其进行原型设计,所以我想将设计从社区中反弹出去。 基本上考虑直径大于自行车车轮的半圆柱轨道。对于原型,我正在考虑将直径为2英寸的pvc切成两半。在应用中,人们可以乘坐标准的百货商店优质自行车进入赛道并在出口处离开,而无需对其自行车进行任何修改或重新配置。 我最关心的是赛道上的平衡稳定性(即使在不考虑角落的直线部分)。在正常路径上,操作者通过前轮的陀螺进动(以及合成转动)的扰动来校正。赛道将限制这一点,但会提供朝向赛道外部的高度变化,这可能会有所帮助。思考?你知道的任何现有技术?谢谢! 我不想辩论这个想法的有用性,但只是让每个人都知道,有三个潜在的好处: 降低长途自行车道基础设施的成本。 比正常的平坦路径具有更低的滚动阻力。 除雪和维护成本更低。

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