Calculation of combining effects in the structure of airplane wings: a rational basis for estimating the reduction in the design load on wing beams due to the influence of ribs and covering toward causing the beams to deflect together

This lecture concerns the combining effects in airplane wings so as to save some of the dead weight

Computation of cantilever airplane wings

The purpose of this treatise is, first of all, the determination of the effect of variously loaded spars on one another, since the neglect of this effect would present an economically very unfavorable computation method. The system of spars and cross-bars alone (whether solid or built-up) does not matter at first, the original assumption being that the spars are rigidly braced by the cross-bars

Development of the Rules Governing the Strength of Airplanes. Part I : German Loading Conditions up to 1926

Load factors and loading conditions are presented for German aircraft. Loading conditions under various stress factors are presented along with a breakdown of individual aircraft components such as landing gear, wings, etc

Development of the rules governing the strength of airplanes. Part III : loading conditions in France, Italy, Holland, and Russia - aims at standardization

The historical development of the rules for structural strength of aircraft in the leading countries is traced from the beginning of flight to date. The term "factor of safety" is critically analyzed; its replacement by probability considerations has been considered desirable

The German Investigation of the Accident at Meopham (England)

This report is a recounting of the German investigation of the crash of a commercial Junkers F 13 ge in England. The English report is examined and compared with the German interpretation of the accident

Avian magnetic compass can be tuned to anomalously low magnetic intensities

The avian magnetic compass works in a fairly narrow functional windowaround the intensity of the local geomagnetic field, but adjusts tointensities outside this range when birds experience these newintensities for a certain time. In the past, the geomagnetic field hasoften been much weaker than at present. To find out whether birds canobtain directional information from a weak magnetic field, we studiedspontaneous orientation preferences of migratory robins in a 4 mu Tfield (i.e. a field of less than 10 per cent of the local intensity of47 mu T). Birds can adjust to this low intensity: they turned out to bedisoriented under 4 mu T after a pre-exposure time of 8 h to 4 mu T, butwere able to orient in this field after a total exposure time of 17 h.This demonstrates a considerable plasticity of the avian magneticcompass. Orientation in the 4 mu T field was not affected by localanaesthesia of the upper beak, but was disrupted by a radiofrequencymagnetic field of 1.315 MHz, 480 nT, suggesting that a radical-pairmechanism still provides the directional information in the low magneticfield. This is in agreement with the idea that the avian magneticcompass may have developed already in the Mesozoic in the commonancestor of modern birds

Creation of the tribological model of contact wear of a rail depending on grinding process parameters

Сучасні умови експлуатації залізничного транспорту характеризуються збільшенням потужностей локомотивів, швидкостей руху поїздів, вантажопідйомності вагонів, що призводить до збільшення силових впливів на залізничну колію. Екстремальні умови експлуатації призводять до збільшення зношування і пошкодження рейок, від надійності яких залежить не тільки безпеку руху, а й економічні показники діяльності залізниці. Шліфуванням рейок виконують видалення дефектних шарів матеріалу з їх поверхні. Таким чином забезпечуються необхідні розміри і точність форми, а також якість поверхні рейок в процесі їх експлуатації. Мета дослідження. Розробка трибологічної моделі контактного зношування рейок під час їх експлуатації залежно від параметрів процесу шліфування (температура t, припуск на обробку ae, лінійна швидкість шліфувального круга V). Методика реалізації. Дослідження зношування та контактного пошкодження поверхонь зразків, вирізаних із шліфованих рейок, проводилися на машині тертя М-22М. Дослідження здійснювались шляхом сухого тертя зразка (вирізаний з рейки) із контрзразком з матеріалу, що використовується при виготовленні залізничних коліс, протягом 1 години при цьому шлях тертя складав – 3,60 км. Зразки зважувались на вагах ВЛР-200 до та після виконання дослідження на машині тертя. В результаті для кожного зразка було визначено величину масового зношування. В програмі ANSYS створена чисельна модель для моделювання методом скінчених елементів контакту колеса з рейкою для встановлення розподілу контактних тисків та величини інтенсивності зношування рейки. Результати дослідження. На основі результатів трибологічних досліджень була отримана емпірична залежність інтенсивності зношування зразка рейки від параметрів процесу шліфування. Оскільки умови контакту зразка рейки з контрзразком під час трибологічних досліджень та при реальному контакті колеса з рейкою різні, було виконано приведення отриманої емпіричної залежності до реальних умов контакту колеса з рейкою. Моделювання контакту колеса з рейкою виконувалось в програмі ANSYS. Залежності, що наведені в роботі, використовувались в програмі для обчислення інтенсивності зношування рейки відповідно до розподілу контактного тиску в контактній зоні колеса і рейки. Результати роботи можуть знайти практичне застосування на залізничному транспорті для прогнозування впливу параметрів процесу шліфування на інтенсивність зношування рейки. Висновки. На основі експериментальних даних, отриманих з трибологічних експериментів на машині тертя М-22М із шліфованими зразками рейок, була отримана залежність для наближеного вичначення інтенсивності зношування рейки в залежності від параметрів процесу шліфування (температура t, припуск на обробку ae, лінійна швидкість шліфувального круга V). Розроблена математична модель для обрахунку контактного тиску та величини інтенсивності зношування рейки в залежності від кількості циклів навантаження в програмі ANSYS.The current operating conditions of railway transport characterized by an increase in the power of locomotives, train speeds and carrying capacity, which leads to increased force influences on the railway track. Extreme operating conditions lead to increased wear and damage to rails on the reliability of which depends not only on traffic safety, but also the economic performance of the railway. Defective layers of the material removes from the surface of the rail by the rail grinding process. Thus, provides the required sizes and shape accuracy, as well as surface quality of rails during their operation. Objective. The aim of this work is to develop a tribological model of contact wear of rails during their operation depending on parameters of the grinding process (temperature t, grinding depth of cut ae, grinding wheel speed V). Methods. The research on wear and contact damage of samples of surfaces cut from grinding rails conducted on a friction machine M-22M. The studies were carried out by dry friction of a sample (cut from a rail) with a counter-sample from the material used in the manufacture of railway wheels, for 1 hour, the friction path was 3.60 km. Samples were weighed on a VLR-200 balance before and after the study was performed on the friction machine. As a result, the mass wear value was determined for each sample. A numerical model created in the Ansys program for numerical simulation by the finite element method of the rail-wheel contact to determine the contact pressure distribution and the wear intensity of the rail. Results. Based on the results of tribological studies in the paper established the empirical dependence of the wear intensity of the rail sample on the grinding process parameters. The contact conditions of the rail sample with the counter-sample during the tribological experiment and in real contact of the rail-wheel are different. Therefore, we performed the alignment of that empirical dependence to the actual conditions of contact of the wheel with the rail. The rail-wheel contact simulation performed in ANSYS Workbench. The dependence that given in the paper used in the program. It used to calculate the wear intensity of the rail according to the distribution of contact pressure in the contact zone of the wheel and rail. The results of the work can find practical application in railway transport to predict the effect of grinding proces parameters on the wear intensity of the rail. Conclusions. The dependence obtained for the approximate value of the rail wear intensity depending on the grinding process parameters (temperature t, machining allowance ae, linear speed of the grinding wheel V) based on the experimental data obtained from tribological experiments on the M-22M friction machine with grinded rail samples. The mathematical model has developed for calculating the contact pressure and the value of the rail wear intensity depending on the number of load cycles in the ANSYS program.Современные условия эксплуатации железнодорожного транспорта характеризуются увеличением мощностей локомотивов, скоростей движения поездов, грузоподъемности вагонов, что приводит к увеличению силовых воздействий на железнодорожный путь. Экстремальные условия эксплуатации приводят к увеличению износа и повреждения рельсов, от надежности которых зависит не только безопасность движения, но и экономические показатели деятельности железной дороги. Шлифовкой рельсов выполняют удаление дефектных слоев материала с их поверхности. Таким образом обеспечиваются необходимые размеры и точность формы, а также качество поверхности рельсов в процессе их эксплуатации. Цель исследования. Разработка трибологической модели контактного износа рельсов в процессе их эксплуатации в зависимости от параметров процесса шлифования (температура t, припуск на обработку a e, линейная скорость шлифовального круга V). Методика реализации. Исследование износа и контактного повреждения поверхностей образцов, вырезанных из шлифованных рельсов, проводились на машине трения М-22М. Исследования осуществлялись путем сухого трения образца (вырезанный из рельса) с контробразцом из материала, используемого при изготовлении железнодорожных колес, в течение 1 часа при этом путь трения составлял – 3,60 км. Образцы взвешивались на весах ВЛР-200 до и после выполнения исследования на машине трения. В результате для каждого образца было определено величину массового износа. В программе ANSYS создана численная модель для моделирования методом конечных элементов контакта колеса с рельсом для установления распределения контактных давлений и величины интенсивности износа рельса. Результаты исследования. На основе результатов трибологических исследований была получена эмпирическая зависимость интенсивности износа образца рельса от параметров процесса шлифования. Поскольку условия контакта образца рельса с контробразцом в процессе трибологических исследований и при реальном контакте колеса с рельсом разные, было выполнено приведение полученной эмпирической зависимости к реальным условиям контакта колеса с рельсом. Моделирование контакта колеса с рельсом выполнялось в программе ANSYS. Зависимости, приведенные в работе, использовались в программе для вычисления интенсивности износа рельса в соответствии с распределением контактного давления в контактной зоне колеса и рельса. Результаты работы могут найти практическое применение на железнодорожном транспорте для прогнозирования влияния параметров процесса шлифования на интенсивность износа рельса. Выводы. На основе экспериментальных данных, полученных с трибологических экспериментов на машине трения М-22М с шлифованными образцами рельсов, была получена зависимость для приближенного определения интенсивности износа рельса в зависимости от параметров процесса шлифования (температура t, припуск на обработку ae, линейная скорость шлифовального круга V) . Разработана математическая модель для расчета контактного давления и величины интенсивности износа рельса в зависимости от количества циклов нагрузки в программе ANSYS

The wear resistance research of the rail contact surface depending on the grinding process

Тривалі механічні навантаження на рейку під час її контакту з колесом призводять до накопичення залишкових напружень у поверхневих шарах рейки, внаслідок чого виникають швидкозростаючі втомні тріщини. Крім того, взаємодія колеса і рейки призводить до мікро- і макроковзання під час їх контакту, абразивного зношування, а також пластичної деформації рейки. Шліфування рейок - це спосіб їх ремонту, за допомогою якого видаляють дефектні шари матеріалу з поверхні рейок, забезпечують необхідну точність їх розмірів, форми та якості поверхні. Мета дослідження. Дослідити вплив шліфування на трибологічні властивості поверхні рейки, а також встановити оптимальні параметри процесу шліфування для забезпечення найкращої зносостійкості поверхні рейки. Методика реалізації. Дослідження зношування та контактного пошкодження поверхонь зразків, вирізаних із шліфованих рейок, проводилися на машині тертя М-22М. Дослідження здійснювались шляхом сухого тертя зразка (вирізаний з рейки) із контрзразком з матеріалу, що використовується при виготовленні залізничних коліс, протягом 1 години при цьому шлях тертя складав – 3,60 км. Зразки зважувались на вагах ВЛР-200 до та після виконання дослідження на машині тертя. В результаті для кожного зразка було визначено величину масового зношування. Результати дослідження. На основі результатів проведених трибологічних досліджень були побудовані графічні залежності інтенсивності зношування від твердості поверхонь зразків та гістограми, що показують вплив параметрів процесу шліфування на величину інтенсивності зношування зразків. Основними параметрами процесу шліфування, які досліджувалися в роботі, є: температура рейки, припуск на обробку, лінійна швидкість шліфувального колеса. Висновки. На основі проаналізованих експериментальних даних отримано емпіричну залежність між припуском на обробку, величиною поверхневої твердості зразка та інтенсивністю його зношування. Встановлено характер впливу параметрів процесу шліфування (температура рейки, припуск на обробку, лінійна швидкість шліфувального колеса) на зносостійкість поверхні рейки. Найбільш оптимальними величинами параметрів процесу, що забезпечать більшу зносостійкість поверхні рейки, є: припуск на обробку – 0,007 мм, лінійна швидкість шліфувального круга – 30 м/с, температура – 20˚С (обробку рейок краще вести в теплий період року). Результати роботи можуть знайти практичне застосування на залізничному транспорті при проведенні ремонту рейок шляхом шліфування.Background. Continuous mechanical loads on the rails during its contact with the wheel lead to an accumulation of residual stresses in the surface layers of the rails, resulting in fast-growing fatigue cracks. In addition, the interaction of the wheel and the rail leads to micro-and macro-slip during their contact, abrasive wear, as well as plastic deformation of the rail. Rail grinding is the repair method by which defective material layers removes from the rail surface, provides the necessary accuracy of size and shape as well as surface quality. Objective. The aim of the work is to determine the effect of grinding on the tribological properties of the rail surface and establish the optimal parameters of the grinding process to ensure the best wear resistance of the rail surface. Methods. The research on wear and contact damage of samples of surfaces cut from grinding rails conducted on a friction machine M-22M. The studies were carried out by dry friction of a sample (cut from a rail) with a counter-sample from the material used in the manufacture of railway wheels, for 1 hour, the friction path was 3.60 km. Samples were weighed on a VLR-200 balance before and after the study was performed on the friction machine. As a result, the mass wear value was determined for each sample. Results. Based on the results of tribological studies, we obtained graphical dependencies of the wear intensity on the hardness of surfaces of samples and histograms which showing the effect of grinding process parameters on the amount of the wear intensity of samples. In the work was investigated influence the next main parameters of the grinding process on wear resistance there are the temperature of the rail, depth of cut, grinding wheel speed. The results of the work can find practical application in railway transport when repairing rails by grinding. Conclusions. Based on the analysis of experimental data, the empirical relationship revealed between the depth of cut, the surface hardness of the sample and the intensity of its wear. The nature of the influence of grinding process parameters (rail temperature, depth of cut, grinding wheel speed) on the wear resistance of the rail surface is established. The most optimal values of the process parameters that provide greater wear resistance of the rail surface are depth of cut – 0.007 mm, grinding wheel speed – 30 m/s, rail temperature – 20°C (it is better to conduct the processing of rails in the warm season). The results of the work can find practical application in railway transport when repairing rails by grinding.Проблематика. Длительные механические нагрузки на рельс при его контакте с колесом приводят к накоплению остаточных напряжений в поверхностных слоях рельса, в результате чего возникают быстрорастущие усталостные трещины. Кроме того, взаимодействие колеса и рельса приводит к микро- и макропроскальзыванию во время их контакта, абразивному износу, а также деформации рельса. Шлифование рельсов - это способ их ремонта, с помощью которого удаляют дефектные слои материала с поверхности рельсов, обеспечивают необходимую точность их размеров, формы и качества поверхности. Цель исследования. Исследовать влияние шлифования на трибологические свойства поверхности рельса, а также установить оптимальные параметры процесса шлифования для обеспечения лучшей износостойкости поверхности рельса. Методика реализации. Исследование износа и контактного повреждения поверхностей образцов, вырезанных из шлифованных рельсов, проводились на машине трения М-22М. Исследования осуществлялись путем сухого трения образца (вырезанный из рельса) с контробразцом из материала, используемого при изготовлении железнодорожных колес, в течение 1 часа при этом путь трения составлял – 3,60 км. Образцы взвешивались на весах ВЛР-200 до и после выполнения исследования на машине трения. В результате для каждого образца было определено величину массового износа. Результаты исследования. На основе результатов проведенных трибологических исследований были построены графические зависимости интенсивности износа от твердости поверхностей образцов и гистограммы, показывающие влияние параметров процесса шлифования на величину интенсивности износа образцов. Основными параметрами процесса шлифования, которые исследовались в работе, являются: температура рельсы, припуск на обработку, линейная скорость шлифовального колеса. Выводы. На основе проанализированных экспериментальных данных получено эмпирическую зависимость между припуском на обработку, величиной поверхностной твердости образца и интенсивностью его износа. Установлен характер влияния параметров процесса шлифования (температура рельсы, припуск на обработку, линейная скорость шлифовального колеса) на износостойкость поверхности рельса. Наиболее оптимальными величинами параметров процесса, которые обеспечат большую износостойкость поверхности рельса, являются: припуск на обработку - 0,007 мм, линейная скорость шлифовального круга – 30 м / с, температура – 20 ° С (обработку рельсов лучше вести в теплый период года). Результаты работы могут найти практическое применение на железнодорожном транспорте при проведении ремонта рельсов путем шлифования

The magnetic compass of domestic chickens, Gallus gallus

By directional training, young domestic chickens have been shown to use a magnetic compass; the same method has now been used to analyse the functional characteristics and the physical principles underlying the chickens magnetic compass. Tests in magnet

Oscillating magnetic field disrupts magnetic orientation in Zebra finches, Taeniopygia guttata

Background Zebra finches can be trained to use the geomagnetic field as a directional cue for short distance orientation. The physical mechanisms underlying the primary processes of magnetoreception are, however, largely unknown. Two hypotheses of how birds perceive magnetic information are mainly discussed, one dealing with modulation of radical pair processes in retinal structures, the other assuming that iron deposits in the upper beak of the birds are involved. Oscillating magnetic fields in the MHz range disturb radical pair mechanisms but do not affect magnetic particles. Thus, application of such oscillating fields in behavioral experiments can be used as a diagnostic tool to decide between the two alternatives. Methods In a setup that eliminates all directional cues except the geomagnetic field zebra finches were trained to search for food in the magnetic north/south axis. The birds were then tested for orientation performance in two magnetic conditions. In condition 1 the horizontal component of the geomagnetic field was shifted by 90 degrees using a helmholtz coil. In condition 2 a high frequently oscillating field (1.156 MHz) was applied in addition to the shifted field. Another group of birds was trained to solve the orientation task, but with visual landmarks as directional cue. The birds were then tested for their orientation performance in the same magnetic conditions as applied for the first experiment. Results The zebra finches could be trained successfully to orient in the geomagnetic field for food search in the north/south axis. They were also well oriented in test condition 1, with the magnetic field shifted horizontally by 90 degrees. In contrast, when the oscillating field was added the directional choices during food search were randomly distributed. Birds that were trained to visually guided orientation showed no difference of orientation performance in the two magnetic conditions