Trzy lekcje mechaniki na główce od śruby

0 (polubienia)
3192 (odsłony)
Ten produkt jest dostępny tylko jeśli posiadasz konto w serwisie My Mini Factory
×
Kolor:

To na konkurs MAMSS x McGill, a ja jestem z Uniwersytetu McGill! Te trzy katastrofy inżynieryjne są znane każdemu inżynierowi mechanikowi. Podręczniki i profesorowie wspominają o nich nieustannie (i nie bez powodu), ponieważ dostarczają one niezwykle ważnych lekcji, o których wszyscy inżynierowie mechanicy muszą pamiętać. Katastrofy de Havilland Comet spowodowały duże rozdarcia w kadłubie samolotu podczas lotu w 26 przypadkach. 13 z tych przypadków było śmiertelnych i przyczyniło się do 426 ofiar śmiertelnych. Comet był liderem technologii napędu odrzutowego i latał na znacznie większej wysokości niż większość ówczesnych samolotów. Ostatecznie, kwadratowe okna były przyczyną jego upadku. Ostre rogi okien spowodowały koncentrację naprężeń w kadłubie, co w połączeniu z powtarzającym się zwiększaniem i zmniejszaniem ciśnienia w kabinie doprowadziło do wcześniejszej niż oczekiwano awarii zmęczeniowej. Incydenty te ujawniły znaczenie rozpoznawania koncentracji naprężeń i uszkodzeń zmęczeniowych. Liberty Ships były klasą statków towarowych zbudowanych w USA podczas drugiej wojny światowej. Wiele z nich zostało zbudowanych przy użyciu nowej techniki spawania zamiast tradycyjnego nitowania płyt. Niskie temperatury na północnym Atlantyku osiągnęły taki punkt, że stal w kadłubie zmieniła się z ciągliwej w kruchą, co nie zostało uwzględnione. W kruchych materiałach pęknięcia rozprzestrzeniają się bardzo łatwo (podobnie jak w szkle lub porcelanie). Niewielkie pęknięcia w kadłubach statków rosły bez przeszkód, ponieważ kadłub był spawany, a nie nitowany. Gdyby kadłub był wykonany z nitowanych płyt, większość pęknięć zatrzymałaby się na krawędziach płyt. W rezultacie w kadłubach Liberty Ship odnotowano prawie 1500 przypadków znaczących pęknięć kruchych. W rzeczywistości wiele pęknięć powstało na kwadratowej krawędzi włazu, co ponownie prowadzi nas do koncentracji naprężeń. Jeszcze bardziej zaskakujące jest to, że trzy statki pękły całkowicie i czysto na pół bez ostrzeżenia! Była to ważna lekcja dla inżynierów mechaników na temat kruchego pękania, propagacji pęknięć i wpływu temperatury na plastyczność metali. Gdybym miał dziesięciocentówkę za każdym razem, gdy na zajęciach pokazywano mi film z mostu Tacoma Narrows... miałbym ich mnóstwo! Most Tacoma Narrows doświadczył całkowitej awarii w wyniku wiatru, który spowodował gwałtowne i niekontrolowane drgania mostu. Jest to znane jako drgania rezonansowe. Wszystkie obiekty mają częstotliwość, z którą naturalnie "chcą" wibrować. Okazuje się, że tego dnia wiatr miał idealną prędkość i kierunek, aby popchnąć most do punktu rezonansu. Most gwałtownie skręcał się w przód i w tył, pod kątem do 45 stopni, a także wyginał się w górę i w dół. Ostatecznie most wiszący zawalił się całkowicie, a jezdnia wpadła do wody. Katastrofa ta jest lekcją na temat znaczenia efektów wibracji oraz oscylacji harmonicznych i rezonansowych. Ten wydruk 3D przedstawia trzy reprezentacje tych katastrof rozciągające się od łba śruby. Trzy promieniowe linie na śrubie wskazują stopień 5 zgodnie z definicją SAE (Society of Automotive Engineers). Stopień ten jest wskaźnikiem wytrzymałości śruby. Łeb śruby jest dość płaski, aby zmniejszyć ilość materiału potrzebnego do drukowania. Jej szerokość wynosi 150 mm (od punktu do punktu), a głębokość 15 mm (maksymalnie).

Autor:
mattphillipseng

Opinie

Ten model nie ma recenzji. Chcesz być pierwszym recenzentem? Najpierw musisz wydrukować model.