Forta specifice in Yuris
Acest articol discuta despre unitatile corespunzatoare pentru a cuantifica materiale lega pentru a fi utilizate de catre Lift Space.
Motivatie
La fel ca unul nu se poate specifica sau masurarea vitezei in mile (hint - trebuie sa fie facut in mile-pe-ora) trebuie sa fim atenti sa utilizeze unitati de dreptul de rezistenta material.
Este un cablu care transporta 100 kg "puternica" decat un cablu care transporta 50 kg? Intr-un fel, acesta este, dar ce se intampla daca mai intai cablul este de 2 "grosime si realizate din lana, in timp ce al doilea este mai mica de 1 mm in diametru si a facut din Kryptonite? In acest caz vom spune ca prima cablu este mai puternic, dar al doilea cablu materialul * * * * este mai puternica - in mod evident suntem folosind cuvantul "puternic" pentru mai mult de o proprietate.
In ingineria materialelor conventionale, rezistenta materialului se masoara in unitati de stres - Pascali, lire sterline pe centimetru patrat, sau alte unitati de forta pe suprafata. Folosind aceasta conventie, nu conteaza daca cablul nostru de test este un inch grosime sau un mm grosime - cantitatea masurata se aplica la materialul nu, mostra de material real. Deci, in scopul de a caracteriza un material, am testat un esantion de cablu, si sa imparta forta la rupere de masurile suprafata sectiunii transversale a cablului.
Aceasta functioneaza bine pentru materiale in vrac traditionale, care sunt "pe deplin dense". Aceste unitati nu reusesc, totusi, pentru materiale care au spatiu gol in structura lor, deoarece este imposibil sa se determine lor "reale", sectiunea transversala. In cazul in care numarul de spatiul gol? In cazul in care o coarda devine mai subtire, deoarece este tras, pe care zona ar trebui sa le folosim?
Raspunsul este ca ne uitam la cantitatea gresit din nou - ceea ce ar trebui sa fim intr-adevar uita la este "cat de mult material" este in cablu. Facem acest lucru prin impartirea puterii materiale traditionale de densitatea materialului - in cazul in care un material poate avea aceeasi concentratie fiind in acelasi timp "plin de aer", acesta ar trebui considerat mai puternic - si a raportului rezultat se numeste "rezistenta specifica", sau " tenacitate ".
Unitati
Forta specifica este, asadar, masuri in mod natural de stres / densitate, sau Pascal / (kg / m 3) in sistemul SI. Pentru materialele lega, este convenabil pentru a masura puterea in GPa si densitatea in g / cc, si astfel unitatea de zi cu zi este folosit GPa-cc / g, care este egala cu 1E6 Pascal / (kg / m 3)
Dupa cum se pare, putem ajunge la aceeasi unitate prin eliminarea aria sectiunii transversale de la raportul initial - stres / densitate este exact ca densitatea vigoare / liniara. (Acest lucru arata de ce aceasta unitate este insensibil la necunoscut "reale" zona a lega - zona, oricare ar fi ea, pur si simplu anuleaza). Masurarea vigoare in newtoni si densitate liniara in g / km (aka Tex) vom obtine formularul echivalentul a unitatii - N / Tex.
Deoarece daca acest lucru nu era de ajuns, reducerea unitatea de Pascal / (kg / m 3) sale randamentele de baza de unitati (m / s) 2 - viteza la patrat! Acest lucru este destul de frapant la fabricatie - rezistenta materialelor este caracterizat de viteza? Ei bine, da, si atunci cand cauta la Space Lift (si de a lega alte spatiu), sisteme de se dovedeste ca exista o relatie directa intre aceasta cantitate si o alta cantitate viteza, unitate care caracterizeaza un corp ceresc de filare, si aceasta relatie determina cat posibil, este de a construi un spatiu Lift asupra acelui corp. A se vedea Viteza-cum ar fi cantitatile pentru mai multe despre aceasta, si, de asemenea, Tether-Based Payload Asteroid returnare sistem si de unica folosinta One-Way Lift.
Yuri
Deci. Am acoperit GPa-cc / g, N / tex, si Mega-(m / s) 2, care sunt toate la fel. Mai degraba decat alegerea intre cele trei, ne propunem sa dea pur si simplu, toate dintre ele un nume - o unitate SI derivat numit dupa Yuri Artsutanov : 1 Yuri = 1 (m / s) 2, si astfel 1 Mega-Yuri = 1 N / Tex = 1 GPa-cc / g.
Pentru a construi un spatiu Lift, suntem in cautarea pentru materiale in intervalul 30-80 MYuri.
Simbolul traditional utilizat in inginerie pentru a desemna stres este?. Noi propunem folosind? ca simbol pentru rezistenta specifica sau tenacitatea.? =? /?
Nu sunt sigur ce procedura este de a propune acest organism de conducere al SI.