Küsimus:
Mis on kõige kergemad vedrud?
feetwet
2015-01-21 05:24:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Huvitav, kas on piisavalt tugev ja kerge vedru õhutiheda membraani täitmiseks, et see hõljuks tavalise temperatuuri & rõhu all.

Näiteks nihutaks 10 cm silinder veidi alla 1 grammi õhku, kuid silindrikujuline vedru peaks vastanduma 162 kg atmosfäärijõule selles konfiguratsioonis. Kas on olemas selline asi nagu 162 kg 10 cm silindriline vedru, mis kaalub vähem kui 1 grammi?

Kuid see on vaid üks vedrudisain. Millised kevadised kujundused pakuvad kõige suuremat määra / kaalu suhet? Millised on vedru kiiruse ja vedru massi praegused praktilised piirid ja milliseid materjale kasutades?

Ma pole kindel, et mõistan teie küsimust täielikult. Te räägite "10 cm silindrist" ja sellest, kui palju (mahu) õhku see välja tõrjub, kuid kõiki mõõtmeid pole antud. Ja kust see 162kg tuleb? Kui saate joonise lisada, peaks see palju aitama.
Ma arvan, et OP võib rääkida vedru (mis on vaakumis) mõjule membraanile, mis suurendab seetõttu vedru-membraanisüsteemi mahtu, muutes kogu süsteemi piisavalt ujuvaks, et hõljuda õhus.
@VladimirCravero: 10cm silinder on 10cm läbimõõduga ja 10cm kõrge. 162 kg pärineb standardsest õhurõhust ~ 1,033 kg / cm2, mis on silindri ülemisel ja alumisel pinnal, mis on kirjeldatud süsteemi ainsas kokkusurutavas mõõtmes. MarchHo: täpselt õige!
nüüd ma saan su küsimuse suurepäraselt. Ma pole ekspert, ei oska tegelikult üksikasjalikku vastust anda, aga ... Praegu ei saa sellist asja kuidagi olemas olla.
Kas pole üsna ilmne, et heeliumigaas on selles üsna tõhus? Peale selle ei saa ma küsimusest aru. Mis jäigast, kuid kaaluta materjalist on teie "silinder" valmistatud?
Hääletasin sulgemise pärast, sest nagu Vladimir Cravero märkis, pole sellele küsimusele vastust.
@cKrug Küsimus on vedrude tehnika taseme kohta. Asjaolu, et uusim tehnika _võib_ alla jääda minu väljamõeldud taotlusele, ei muuda küsimust vastuseta.
Noh, sellele küsimusele on vastus, vähemalt tänapäeval inseneri seisukohalt: Ei. Kuid üksikasjalik peab selgitama, miks. Allküsimus, mis on kõige kergem kevadel kõrgeima kevadega, on okei.
Ok, need on head punktid. Eemaldasin oma hääle, mitte et see midagi muutnud oleks. Vist olin ainus, kes nägi seda nii, nagu mina nägin, nii et sulgesin ilmselt valesti. Aitäh, kutid.
Ma arvan, et piisavalt kerge ja piisavalt kõva korpuse väljatöötamine, mida saab õhust tühjendada, oleks elujõulisem uurimistöö; pealegi ei pea see olema täiuslik vaakum: täitke see vesiniku või heeliumiga, seejärel vähendage survet selle vastupidavuse (kõverdumise) piirideni. Mõtlesin tahkest polümeerist valmistatud mullide peale sarnaselt seebimullidele. Torkige läbi, eemaldage õhk, sulgege ja teil on õhust kergem täitematerjal.
@SF. Kas lugesite vaakumi õhulaevade lehe materiaalsete piirangute jaotist, mille ma oma vastuses linkisin?
@jhabbott: tegin, aga ma räägin "hübriidsest" lahendusest. Seebimullid võivad olla tahked. Vesinikuga täidetud seebimullid hõljuvad üles. Asendage seebivesi polümeeriga, mis võib kiiresti polümeriseeruda ja millel on mullide moodustamiseks piisav pindpinevus, ja teil on hõljuvad tahked mullid. Kui vähendate siserõhku kummardumiseni, suurendate lihtsalt tõstejõudu.
Ma ei tea vedrude kohta, kuid arvan, et teid võiks huvitada vedru asemel elektrilaeng või magnetism. Postitasin sarnase elektrilaenguga küsimuse [siia] (http://physics.stackexchange.com/questions/201987/levitating-capacitor), enne kui sain aru, et sellistele küsimustele on juba vastuseid ...
üks vastus:
#1
+4
jhabbott
2015-01-22 01:21:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ma tean, et teie küsimus on seotud vedrudega, kuid ma ei usu, et vedrud on teie soovitud rakenduse vastus.

Nagu mainisite, on õhurõhust sisenev jõud väga suur, nii et mitte ainult kas vajate tugevat vedru, kuid vajate ka paneelimaterjali, mis on kerge ja suudab selliseid jõude vastu võtta. Lisaks peate evakueerima materjali kaudu imbuva õhu molekulaarsel tasemel. Õhust kergematel õhusõidukitel on õhupalli sees madala tihedusega gaas: on häid põhjuseid:

  1. erakordselt tugevate ja kergete materjalide järele pole nõuet.
  2. on olemas puudub (või väga madal) rõhu vahe sise- ja välistingimustes ning seetõttu pole kalduvust gaasi välja pääseda ega atmosfääri imbuda.

Võite olla huvitatud lugema Vikipeedia artiklit vaakum-õhulaevadel, eriti jaotises materiaalsetest piirangutest. See näitab tõestust, et isegi tugeva teemandist valmistatud vormi (õõnes kera) kasutamisel on rõhud liiga suured, et konstruktsioon vastu peaks, kui olete selle õhemaks lasknud, et see oleks piisavalt kerge, et muutuda ujuvaks.

Flying Boat

Arvestades, et nendes ideaalsetes tingimustes pole see võimalik, näib ebatõenäoline, et õhupalli vedru oleks võimalik. Vikipeedia artikkel jätab siiski avatuks võimaluse, et kui sfääri sein ei olnud kindel, näiteks kui see oli valmistatud kärgstruktuurist, võib see siiski olla võimalik.

Uuendus: ilmselt matemaatika on tehtud, et näidata, kas see on teoreetiliselt võimalik, kuid pole selge, kas see on edukalt rakendatud.

Tegin koos kaasautoriga kärgedega võileivakera matemaatikat (lõplike elementide analüüs). Praegu saadaolevate materjalidega on võimalik valmistada vaakumballooni. Palun vaadake Wikipedia artiklis viidet meie patenditaotlusele.
@akhmeteli oh wow, see on väga lahe! Kas saaksite palun muuta küsimust, kus ma ütlesin: "Mul pole aimugi, kas keegi on matemaatikat teinud", et nimetada ennast matemaatikaks ja millised olid teie järeldused. Niipalju kui ma oskan öelda, jääb artikli kommentaar endiselt seisma ... see võib * olla võimalik, kuid pole seda veel tehtud? Teie muudatus tuleb heaks kiita ja saate selle eest mõne esindaja. Oh, ja tere tulemast Engineering.SE-sse :)
Aitäh heade sõnade eest. Ma ei ole küll suur fänn midagi redigeerida, kuid kui teil on küsimusi, proovin vastata.


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...