Küsimus:
Milliseid probleeme peaksin arvestama kuldmüntide ujula ehitamisel?
durron597
2015-03-03 22:05:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Scrooge McDuck swimming pool

Kui sooviksin ehitada kuldmüntide basseini [nagu DuckTalesis], siis milliste inseneride (mitte turvalisuse) probleemidega peaksin tegelema selline bassein teostatav? Näiteks, kuna kuld on palju raskem kui vesi, kas ma peaksin rohkem muretsema aluse toetatava üldkaalu või basseinide külgedele avaldatava külgsurve pärast?

Veel üksikasju :

  • Tal olid metallseinad. Kas terasseintest piisaks, kas mul oleks vaja midagi tugevamat nagu titaan?
  • Inimesed on peaaegu kõigil juhtudel alla 3 dollari kõrgused. Kuigi Scrooge'i sügavusmõõtur on 90 dollarit dollarit, hoiame insenertehnilistel põhjustel basseini 3 dollari meetri sügavusel. Märkus: küsimuses pakuti algselt 30 miljonit dollarit x 30 miljonit dollarit ja 30 miljonit dollarit, mille nüüd muudan 30 miljoni dollari suuruseks x 30 miljoni dollari suuruseks basseiniks.
  • Kuldmüntide tihedus on piisavalt lähedal puhta kulla tihedusele, st 19,3 dollarit \ frac {g} {cm ^ 3} $
  • Kuldmündid oleksid sama tihedalt pakitud kui nad oleksid olge siis, kui eeldate, et nad sageli ringi kolavad (nt ujuvad!). Nad ei oleks korralikes virnades.
Tahaksin olla see isik, kellele see on tegelik ja praktiline mure. (Tegelikult näitab [see video] (https://www.youtube.com/watch?v=51Lbo1d3KDw) pangahoidlas müntide "kogumit", ehkki mündi materjal ja sügavus / maht pole täpsustatud .)
@Air on minu arvates need [vask, alumiinium, nikli sulam.] (Http://boingboing.net/2014/01/28/for-sale-swiss-scrooge-mcduck.html)
Ma arvan, et _reaalne_ küsimus on järgmine: [kas saaksite selle varahoidla isegi kullaga täita?] (Http://www.bbc.com/news/magazine-21969100)
Kogu inimkonna ajaloos pole kaevandatud kulda piisavalt, et jõuda isegi 27 000 kuupmeetri lähedale.
Olete vastanud oma küsimusele. * "Kui ma sooviksin ehitada kuldmüntide basseini, siis milliste tehniliste probleemidega peaksin tegelema?" Võiksin jätkata ja koostada vastuse, milles öeldakse: "peate muretsema aluse ja külgsurve pärast." kuid see tundub üleliigne. Kui soovite selle asemel, et keegi teeks konkreetseid arvutusi või teeks teie jaoks kujunduse, peate olema selgem. Iseenesest pole ma kindel, kas see on hea küsimus.
@AdamDavis - need probleemid redigeerisin mina, et keskenduda küsimusele rohkem inseneriprintsiipide uurimisele. Kui minu muudatus takistab vastuste tegemist, siis eemaldan selle. Minu lootus oli koostada mõned salvrätiku tagakülje arvutused, mis näitasid suhtelisi jõude ja survet ning seda, kas soovitatud materjalid saavad nendega hakkama.
Kas oskate öelda, kas soovite tegelikult müntides ujuda? See eeldaks, et bassein tahkete müntide „vedeldamiseks” vibreeriks, ja seetõttu vajaks see oluliselt rohkem tehnikat.
[Asjakohane "Mis oleks, kui?"] (Https://what-if.xkcd.com/111/) (häbematult varastatud vestlusest)
@OlinLathrop: Õige eelarvega võiksite ehitada piisavalt merevee magestamise taimi, mis saaksid mereveest kulda ammutada. Sellise basseini mitmekordseks täitmiseks on merevees kulda rohkem kui küll, kuid selle väljavõtmiseks ja puhastamiseks kulub palju energiat.
Kolm vastused:
Adam Davis
2015-03-04 02:02:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kulla kaal oleks umbes 52 110 000 kg, üle ruutmeetri ruutmeetrit. See on umbes 82,4 psi põranda rõhk ehk standardse raskusjõu korral 57,9 kN / m ^ 2 pinge. See on ainult suurusjärgu võrra suurem kui tavalistel tööstushoonetel (ladu, kokkupanek), mille põrandapind on 7,5 kN / m ^ 2.

Kulla kogukaal on umbes 1/5 tühja impeeriumiriigi hoone massist, kuid selle pindala on umbes 8 korda väiksem (kuld 900 ruutmeetrit vs impeerium riigihoone 7400 ruutmeetrit).

Nii et tagasi salvrätikust oleks mõistlik eeldada, et suudate leida maatüki, mis võiks seda konstruktsiooni toetada.

Tüüpilised terasest ehitustehnikad sobivad suurepäraselt alla 100 PSI tugistruktuuridega, kuigi ma soovitaksin ikkagi betoonpõrandat. Eksootilisi materjale pole vaja, kuigi julgen arvata, et saate neid endale lubada. Ühe seina surveanumad suudavad toime tulla seinte survega, kui saate oma hoone muuta ümmarguseks, mitte ruudukujuliseks, kuid kui te nõuate, et see peab olema ruudukujuline, siis peate struktuuri ruudu hoidmiseks olema tõenäoliselt kahekordsed seinad, millel on diagonaalsed tuged ja seinad otse seinte keskel. Kuigi 80PSI pole erakordne, avaldab see üle 30 meetri seina erakordset jõudu.

Pange tähele, et see on kiire salvrätikute tagakülje analüüs ja ma segan vabalt survet ja kaalu muuta teostatavuse või võimatuse määramine lihtsamaks. Sellise struktuuri tegelikult ehitamiseks on vaja rangemat kavandamist ja analüüsi.

Russell McMahon
2015-03-04 12:50:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

"Ujumine" oleks peaaegu võimatu.
KUI kuld andis ujuvust nagu vesi, mida ta ei teeks - täieliku tiheduse korral hõljuksite umbes 5% sukeldatud.
Kui pakkimisest tingitud keskmine tihedus oli umbes 50%, siis hõljuksite umbes 10% sukeldatuna.

Kui aga kaevasite / haarasite / sukeldusite (auk) auk ja mündid siis kuhjatakse teie kohale mehhanismid, mis põhjustavad ujuvust - jõu ühtlaselt kõikidele külgnevatele pindadele ülekandmise ja kogu keha tasakaalustava rõhu ülekandmisega - ei rakendataks ja see oleks nagu katse sissepoole kaevikukoopast pinnale pääseda, kuid veelgi hullem. / p>

Kui teie keha prognoositud frontaalala oli umbes 0,5 m ^ 2, kaaluks 100 mm / 4 tolline mündikiht teie kohal täistihedusega umbes üks tonn / tonn.
Isegi poole keskmise kullatiheduse korral, mis on 500 kg.

Tellistes ujumine võib olla vähem valus.

Võib-olla, kui see oleks legeeritud mõne elavhõbeda, talliumi jms abil?
hazzey
2015-03-04 10:16:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kuldsed omadused

siit:

$ \ gamma = 19,3 \ g / cm ^ 3 \\ saagis \ tugevus = 205MPa $

Kui pikk?

Kuld on suhteliselt pehme. Samuti on see suhteliselt tihe. Mingil hetkel lakkab virna kuldmünte põhjas eraldi müntidest. Virn on nii kõrge, et alumised mündid purustatakse kokku.

Selgub, et see kõrgus on umbes 1000 meetrit.

Head uudised! Teie kuldmündid jäävad müntideks; te ei pea ujuma läbi tahke kulla.

Horisontaalne rõhk

Eeldame, et kuldmüntide hunnik käitub mõnevõrra nagu kivihunnik. See hõõrdenurk on 10 kraadi XKCD ja selle juhusliku postituse kohta.

$ \ phi = 10 ^ \ circ $

Kasutades Rankine'i aktiivset maarõhku:

$ K_a = tan ^ 2 (45- \ frac {\ phi} {2}) = 0,70 $

See tähendab, et 70% kulla vertikaalsest jõust avaldub võlviseintele külgsuunas. Seda on palju. Tüüpiline pinnas on vähem tihe ja avaldab ainult umbes 30% külgjõust.

Sõltuvalt kulla kõrgusest peaks seina põhi vastu pidama järgmistele jõududele:

  • 3m kulda = 0,4 MPa (8300 naela / sf)
  • 30m kulda = 4,0 MPa (83 000 naela / sf)

See oleks väga vastupidav sein!

Võrdluseks on Hooveri tammi põhjaosa veesurve umbes 2,1 MPa.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...