ตรวจข้อสอบ > ธีรภัทร กิจเมธี > การแข่งขันความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย (High School Engineering Aptitude Competition) > Part 2 > ตรวจ

ใช้เวลาสอบ 8 นาที

Back

# คำถาม คำตอบ ถูก / ผิด สาเหตุ/ขยายความ ทฤษฎีหลักคิด/อ้างอิงในการตอบ คะแนนเต็ม ให้คะแนน
1


ข้อได้เปรียบหลักของการใช้สารคอนทราสต์แบบออร์แกนิกที่เหนือกว่าสารคอนทราสต์ที่ใช้แกโดลิเนียมแบบดั้งเดิม (GBCA) ใน MRI คืออะไร

ความเป็นพิษต่ำ

สารคอนทราสต์ที่ใช้แกโดลิเนียม (GBCA) เป็นสารที่มีความเสี่ยงในการเกิดปฏิกิริยาที่เป็นอันตรายกับร่างกาย เนื่องจากแกโดลิเนียมสามารถสะสมในร่างกายและมีความเป็นพิษหากใช้ในระยะยาว โดยเฉพาะในผู้ป่วยที่มีภาวะไตเสื่อม สารคอนทราสต์แบบออร์แกนิก (เช่น วัสดุที่ไม่มีแกโดลิเนียม) มักมีความเป็นพิษต่ำกว่าและสามารถใช้ได้ในปริมาณที่สูงขึ้นโดยไม่เสี่ยงต่อปัญหาทางสุขภาพเท่า GBCA สารคอนทราสต์ใน MRI ถูกใช้เพื่อเพิ่มความสามารถในการแสดงผลของภาพ โดยการปรับการสะท้อนสัญญาณ MRI จากโครงสร้างในร่างกาย สารคอนทราสต์แบบออร์แกนิกช่วยลดความเสี่ยงจากผลข้างเคียงที่อาจเกิดจากสารที่มีโลหะหนักเช่นแกโดลิเนียม 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

2


คุณสมบัติใดของเดนไดเมอร์ที่ทำให้พวกมันเหมาะสมเป็นโครงสำหรับสารคอนทราสต์แบบออร์แกนิก

โครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่กระจายตัวเดี่ยวและมีการกำหนดไว้อย่างดี

เดนไดเมอร์ (Dendrimer) เป็นโมเลกุลที่มีโครงสร้างเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อน ซึ่งสามารถควบคุมและปรับปรุงได้ในระดับโมเลกุลอย่างละเอียด โครงสร้างนี้ช่วยให้สามารถควบคุมการกระจายตัวในร่างกายได้ดี นอกจากนี้ยังสามารถปรับแต่งกลุ่มฟังก์ชันที่ผิวได้ ซึ่งช่วยเพิ่มคุณสมบัติในการจับกับสารคอนทราสต์และเพิ่มประสิทธิภาพในการถ่ายภาพ โครงสร้างที่มีการกระจายตัวเดี่ยวและสามารถควบคุมได้ทำให้เดนไดเมอร์เหมาะสำหรับการใช้เป็นโครงสำหรับสารคอนทราสต์ใน MRI เพราะมันสามารถจัดการได้อย่างแม่นยำในการปรับปรุงคุณสมบัติของภาพและความสามารถในการส่งมอบสารคอนทราสต์ให้เหมาะสมกับการใช้งาน 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

3


ไนตรอกไซด์ที่ใช้กันทั่วไปในบริบทของสารทึบรังสี MRI คืออะไร

การเพิ่มความเข้มของสัญญาณโดยการลดระยะเวลาการผ่อนคลาย T1 ให้สั้นลง

ไนตรอกไซด์ (เช่น ไนตริกออกไซด์ หรือสารประกอบที่คล้ายกัน) มักใช้ในการปรับปรุงการแสดงผลของภาพ MRI โดยการเพิ่มความเข้มของสัญญาณผ่านกระบวนการทางเคมีที่ช่วยลดระยะเวลาการผ่อนคลาย T1 ซึ่งทำให้ภาพมีความคมชัดและมีความละเอียดสูงขึ้น การลดระยะเวลาผ่อนคลาย T1 ช่วยให้ข้อมูลจากภาพ MRI ถูกบันทึกได้เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ใน MRI, สัญญาณที่ได้รับจากการสแกนจะขึ้นอยู่กับการผ่อนคลายของสปินของนิวเคลียสในร่างกายซึ่งมีลักษณะเฉพาะตัวที่เรียกว่า T1 และ T2. การปรับเปลี่ยนคุณสมบัติเหล่านี้สามารถช่วยเพิ่มความชัดเจนของภาพได้ โดยไนตรอกไซด์ช่วยปรับการผ่อนคลายของ T1 ทำให้สัญญาณที่ได้มีความเข้มข้นมากขึ้น 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

4


เดนดไรเมอร์ประเภทใดที่สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์กับอนุมูล TEMPO และศึกษาสำหรับสารทึบรังสี MRI

PAMAM เดนไดรเมอร์

PAMAM เดนไดรเมอร์มีโครงสร้างที่เป็นรูปแบบที่สามารถจัดการกับอนุมูลได้ดี และมีความสามารถในการจับกับสารต่างๆ เช่น อนุมูล TEMPO ซึ่งสามารถใช้เป็นสารคอนทราสต์ใน MRI ได้ PAMAM ยังสามารถปรับแต่งคุณสมบัติที่ผิวได้ ซึ่งทำให้สามารถใช้งานในการส่งมอบสารคอนทราสต์และการสร้างภาพ MRI ได้อย่างมีประสิทธิภาพ PAMAM เดนไดรเมอร์มีคุณสมบัติที่สามารถปรับปรุงการกระจายตัวในร่างกายได้ดีและสามารถจับกับสารต่างๆ รวมถึงอนุมูล TEMPO ซึ่งทำให้มันเหมาะสมในการใช้งานเป็นสารทึบรังสีใน MRI เพราะมันสามารถช่วยเพิ่มความเข้มของสัญญาณและทำให้ภาพที่ได้มีความคมชัด 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

5


ไนตรอกไซด์เผชิญกับความท้าทายอะไรบ้างที่จำกัดการใช้อย่างแพร่หลายในฐานะสารทึบแสงของ MRI

ความเป็นพิษสูงเมื่อเทียบกับ GBCAs

ไนตรอกไซด์บางชนิดสามารถมีความเป็นพิษสูงได้ โดยเฉพาะเมื่อใช้ในปริมาณมากหรือในระยะเวลานาน ซึ่งอาจทำให้เกิดผลกระทบต่อร่างกายได้ ในทางตรงกันข้าม สารทึบรังสีที่ใช้แกโดลิเนียมแบบดั้งเดิม (GBCAs) มีความปลอดภัยมากขึ้นและได้รับการยอมรับในวงการการแพทย์เพราะมีการศึกษาและทดสอบในระยะยาวแล้ว ในขณะที่ไนตรอกไซด์ยังไม่ได้รับการศึกษาในระดับเดียวกันในแง่ของความปลอดภัยเมื่อใช้ในการรักษาหรือการตรวจ MRI ไนตรอกไซด์มีสมบัติทางเคมีที่สามารถให้ผลทางแม่เหล็กได้ แต่การใช้งานในมนุษย์ต้องคำนึงถึงความเป็นพิษสูงที่อาจเกิดขึ้นหากไม่ได้ควบคุมอย่างถูกต้อง ซึ่งส่งผลให้การใช้ไนตรอกไซด์ในการสร้างสารทึบรังสี MRI ยังถูกจำกัดในทางการแพทย์ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

6


สารคอนทราสต์ที่ใช้เดนไดเมอร์ประกอบด้วย 48 เรดิคัล TEMPO โดยแต่ละเรดิคัลมีส่วนช่วย 0.14 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ เพื่อ ความ ผ่อนคลาย ความผ่อนคลาย โดยรวมของสารคอนทราสต์ที่ใช้เดนดไรเมอร์นี้คืออะไร ?

6.7 มิลลิโมลาร์ ⁻ ¹ วินาที ⁻ ¹

เนื่องจากแต่ละเรดิคัลมีค่าเท่ากับ 0.14 mM⁻¹s⁻¹ และมีทั้งหมด 48 เรดิคัล การคูณค่าตามจำนวนจึงให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องคือ 6.7 mM⁻¹s⁻¹ การคำนวณความผ่อนคลายรวมของสารคอนทราสต์ทำได้โดยการรวมค่าของแต่ละเรดิคัลที่มีผลต่อการผ่อนคลายเพื่อหาค่ารวมที่สะท้อนถึงพฤติกรรมทางฟิสิกส์ของสาร 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

7


หากเดนไดเมอร์รุ่นที่สี่ที่มีอนุมูล PROXYL 32 ตัวมี ค่าความผ่อนคลาย ที่ 5 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ ค่า ความผ่อนคลาย ต่ออนุมูล PROXYL เป็น เท่าใด

0.15 มิลลิโมลาร์ ⁻ ¹ วินาที ⁻ ¹

การคำนวณค่าความผ่อนคลายต่ออนุมูล PROXYLสามารถทำได้โดยการหารค่าความผ่อนคลายรวมด้วยจำนวนอนุมูลที่มีอยู่ เพื่อให้ได้ค่าต่ออนุมูล การคำนวณนี้ใช้หลักการการแบ่งส่วน เพื่อคำนวณค่าของแต่ละหน่วยที่มีผลต่อคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของวัสดุ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

8


สารทึบรังสีที่ใช้ MRI ที่ใช้เดนไดเมอร์จะปลดปล่อยความรุนแรงของมันที่อัตรา 0.5 มิลลิโมลาร์/วัน หากความเข้มข้นเริ่มต้นของอนุมูลคือ 10 mM จะใช้เวลากี่วันเพื่อให้ความเข้มข้นลดลงเหลือ 2 mM

16 วัน

การคำนวณนี้ใช้สูตรการหารเพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างการลดลงของความเข้มข้นและอัตราการปลดปล่อยสารทึบรังสี การใช้สูตรการเปลี่ยนแปลงในสมการเชิงเส้นช่วยให้สามารถคำนวณจำนวนวันที่ต้องใช้ในการลดความเข้มข้นตามอัตราการปลดปล่อยที่กำหนด 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

9


หาก ความผ่อนคลาย ของเดนดริเมอร์ G1-Tyr-PROXYL คือ 2.9 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ และค่าความผ่อนคลายของ Gd-DTPA คือ 3.2 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ อะไรคือเปอร์เซ็นต์ของ ความผ่อนคลาย ระหว่างสารทั้งสอง?

9.4%

การคำนวณเปอร์เซ็นต์ใช้สูตรการหาค่าผลต่างจากค่าเต็มที่แล้วนำไปคูณด้วย 100 เพื่อให้ได้ค่าในรูปเปอร์เซ็นต์ การคำนวณเปอร์เซ็นต์นี้ช่วยให้เห็นความแตกต่างระหว่างค่าความผ่อนคลายของสารทั้งสองได้อย่างชัดเจน 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

10


โครงเดนไดเมอร์ช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำโดยการติดโซ่ PEG หากเดนไดเมอร์ดั้งเดิมมีความสามารถในการละลายอยู่ที่ 5 กรัม/ลิตร และการติด PEG จะทำให้ความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้น 60% ความสามารถในการละลายใหม่ของเดนไดเมอร์จะเป็นเท่าใด

8 ก./ล

การคำนวณนี้คำนึงถึงการเพิ่มขึ้นของความสามารถในการละลายจากการติดโซ่ PEG โดยการเพิ่มเปอร์เซ็นต์การละลายที่ 60% การเพิ่มโซ่ PEG มักจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการละลายของวัสดุในน้ำ ซึ่งทำให้วัสดุนั้นสามารถละลายในน้ำได้มากขึ้น 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

11


เหตุผลหลักในการใช้ไดนามิกแอมพลิฟายเออร์แฟกเตอร์ (DAF) ในการวิเคราะห์สะพานโครงเหล็กคืออะไร

เพื่อชดเชยผลกระทบจากความล้มเหลวของสมาชิกอย่างกะทันหัน

DAF ใช้ในการปรับปรุงการคำนวณความเครียดที่สะพานต้องเผชิญภายใต้การโหลดที่ไม่ต่อเนื่อง เช่น การเคลื่อนที่ของรถยนต์บนสะพาน เพื่อพิจารณาผลกระทบจากการกระทำที่มีพลศาสตร์ (dynamic effects) ที่อาจไม่เกิดขึ้นจากการโหลดแบบสถิติเพียงอย่างเดียว ซึ่งมีความสำคัญในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของการโหลด เช่น ยานพาหนะที่วิ่งเร็ว ขึ้นอยู่กับความถี่ที่โหลดเปลี่ยนแปลง ซึ่งอาจส่งผลให้สะพานเกิดความล้มเหลวหากไม่ได้พิจารณาปัจจัยนี้ การคำนวณ DAF เป็นการปรับค่าความเครียดจากการคำนวณโดยตรงที่ใช้แค่โหลดสถิติเพียงอย่างเดียว โดยจะเพิ่มค่าเป็นอัตราส่วนที่สัมพันธ์กับผลกระทบทางพลศาสตร์ที่เกิดจากการเคลื่อนไหว ทำให้การออกแบบสามารถรับมือกับโหลดที่ไม่คาดคิดในสภาพแวดล้อมจริงได้ดีขึ้น 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

12


วิธีใดที่แต่ก่อนใช้ในการคำนวณ DAF สำหรับสะพานโครงเหล็ก และเหตุใดจึงถือว่าอนุรักษ์นิยม

โมเดลอิสระระดับเดียวเนื่องจากถือว่า DAF คงที่

ในอดีตการคำนวณ DAF มักใช้โมเดลอิสระระดับเดียว ซึ่งถือว่า DAF คงที่ตลอดระยะเวลาการใช้งานของสะพาน โดยไม่พิจารณาผลกระทบจากพลศาสตร์ที่อาจเกิดขึ้นจากการขับขี่หรือการโหลดที่ไม่สม่ำเสมอบนสะพาน ดังนั้นการใช้โมเดลนี้จึงถือว่าอนุรักษ์นิยมเพราะจะให้ค่า DAF ที่สูงพอสมควรเพื่อชดเชยความไม่แน่นอนจากสภาพแวดล้อมต่าง ๆ เช่น การขับขี่ที่เร็วหรือการกระแทกจากยานพาหนะ ซึ่งเป็นการประเมินที่ปลอดภัยที่สุดในขณะนั้น แต่ยังคงมีข้อจำกัดในแง่ของความแม่นยำในการคำนวณ การใช้โมเดลอิสระระดับเดียวช่วยให้การคำนวณสะพานสะดวกขึ้นและสามารถใช้ในการออกแบบได้ง่าย แต่ก็มีข้อจำกัดในการคำนึงถึงพฤติกรรมพลศาสตร์จริง ๆ ที่เกิดขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในการโหลดแบบพลศาสตร์ ดังนั้นการใช้วิธีนี้จึงมีความ “อนุรักษ์นิยม” เนื่องจากให้ค่าที่สูงเกินไปเพื่อตอบสนองต่อสถานการณ์ที่หลากหลาย 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

13


อัตราส่วนการหน่วงที่ใช้กันทั่วไปในการคำนวณ DAF ทั่วไปสำหรับสะพานโครงเหล็กคือเท่าใด

5%

อัตราส่วนการหน่วง 5% เป็นค่าที่ใช้กันทั่วไปในการคำนวณ Dynamic Amplification Factor (DAF) สำหรับสะพานโครงเหล็ก เนื่องจากเป็นค่าที่ให้ความปลอดภัยในการออกแบบ โดยคำนึงถึงผลกระทบจากการโหลดที่ไม่สมดุลหรือพลศาสตร์จากยานพาหนะที่ขับขี่บนสะพาน ค่าหน่วง 5% สามารถชดเชยผลกระทบจากแรงกระแทกหรือการขับขี่ที่รวดเร็ว ซึ่งเป็นค่าที่มักใช้ในมาตรฐานการออกแบบเพื่อให้การคำนวณ DAF มีความปลอดภัยและเป็นไปตามข้อกำหนดของวิศวกรรมสะพาน DAF เป็นตัวปรับความแรงที่เกิดจากแรงที่ไม่คงที่ เช่น แรงจากการขับขี่หรือจากการเปลี่ยนแปลงของการโหลดในสะพาน โดยอัตราส่วนการหน่วงที่ 5% เป็นการประเมินที่มีความเหมาะสมและปลอดภัยสำหรับสะพานที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

14


ในบริบทของการศึกษานี้ สมการเชิงประจักษ์ของ DAF ขึ้นอยู่กับอะไรเป็นหลัก

โมเมนต์การดัดงอสูงสุด

ในกรณีของสะพานโครงเหล็ก การคำนวณ Dynamic Amplification Factor (DAF) จะพิจารณาความต้านทานของสะพานต่อแรงที่ไม่คงที่ เช่น การกระแทกจากการขับขี่ ซึ่งสามารถสร้างการดัดงอ (bending moment) ในสะพาน โมเมนต์การดัดงอสูงสุดเป็นตัวชี้วัดหลักที่สำคัญในการคำนวณ DAF เพราะมันสะท้อนถึงความต้านทานของสะพานต่อการดัดที่เกิดจากแรงภายนอกที่มีผลต่อโครงสร้างในลักษณะพลศาสตร์และช่วยให้การออกแบบสะพานมีความปลอดภัยและรองรับการใช้งานได้ดีขึ้น การใช้โมเมนต์การดัดงอสูงสุดในสมการเชิงประจักษ์นั้นเชื่อมโยงกับการวิเคราะห์ความต้านทานของโครงสร้างสะพานในการรับแรงแบบพลศาสตร์ ซึ่งจะช่วยให้สามารถคำนวณ DAF ได้แม่นยำและเป็นประโยชน์ในการออกแบบสะพานที่มีความปลอดภัยตามหลักวิศวกรรม 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

15


การรับน้ำหนักประเภทใดที่ได้รับการพิจารณาในการวิเคราะห์การพังทลายแบบก้าวหน้าของสะพานโครงเหล็ก

การโหลดแบบคงที่และการโหลดแบบไดนามิก

ในการวิเคราะห์การพังทลายแบบก้าวหน้า (Progressive Collapse) ของสะพานโครงเหล็ก จำเป็นต้องพิจารณาทั้ง การโหลดแบบคงที่ (Dead Load) และ การโหลดแบบไดนามิก (Dynamic Load) -การโหลดแบบคงที่ หมายถึงน้ำหนักที่ไม่เปลี่ยนแปลงของสะพาน เช่น น้ำหนักของวัสดุก่อสร้างที่ถาวร เช่น คอนกรีต, เหล็ก, และโครงสร้างพื้นฐานอื่นๆ -การโหลดแบบไดนามิก หมายถึงการรับน้ำหนักที่มีการเปลี่ยนแปลงหรือต่อเนื่องที่อาจเกิดจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น การขับขี่รถยนต์, ลม, หรือแรงสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้งานสะพาน ทั้งสองประเภทของการโหลดนี้จะถูกพิจารณาในการคำนวณความสามารถในการรับน้ำหนักและการตอบสนองของสะพานในกรณีที่เกิดการพังทลายแบบก้าวหน้า ซึ่งอาจเกิดขึ้นจากการที่โครงสร้างสะพานสูญเสียความเสถียรจากการขาดการรับน้ำหนักที่เหมาะสม การพังทลายแบบก้าวหน้าอาจเกิดขึ้นได้เมื่อส่วนใดส่วนหนึ่งของสะพานได้รับการโหลดที่มากเกินไป ซึ่งอาจทำให้เกิดการล้มลงของส่วนอื่น ๆ ตามมา การพิจารณาโหลดทั้งสองประเภทนี้ช่วยในการวิเคราะห์ว่ามีความเสี่ยงในการพังทลายของสะพานหรือไม่ และวิธีการออกแบบที่สามารถป้องกันการพังทลายดังกล่าวได้ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

16


ชิ้นส่วนในสะพานโครงเหล็กแตกหักและทำให้เกิดความเครียดไดนามิกสูงสุด 450 MPa หากความเค้นครากของชิ้นส่วนคือ 315 MPa ค่าปัจจัยการขยายเสียงแบบไดนามิก (DAF) จะขึ้นอยู่กับความเครียดจะเป็นเท่าใด

1.42

ค่าปัจจัยการขยายเสียงแบบไดนามิก (DAF) ถูกใช้ในการคำนวณการขยายตัวของโหลดที่เกิดขึ้นตามปัจจัยของเวลา โดยทั่วไปแล้ว การใช้ DAF จะช่วยในการคำนวณโหลดสูงสุดที่ชิ้นส่วนสะพานสามารถทนได้ภายใต้การโหลดที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วหรือมีการสั่นสะเทือน ซึ่งจะต้องพิจารณาความเค้นที่เกิดขึ้นจากการโหลดนี้เมื่อเทียบกับความเค้นครากที่วัสดุสามารถทนได้ เมื่อโหลดแบบไดนามิกเกิดขึ้น ชิ้นส่วนในโครงสร้างสะพานอาจได้รับการขยายตัวของความเค้นสูงกว่าค่าความเค้นครากปกติที่วัสดุสามารถทนได้ การใช้ DAF ช่วยในการประเมินว่าความเค้นที่เกิดขึ้นจากโหลดไดนามิกนั้นสูงแค่ไหนเมื่อเทียบกับความเค้นครากของวัสดุ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

17


หากความเค้นสถิตสูงสุดในชิ้นส่วนสะพานหลังจากการแตกหักคือ 280 MPa และความเครียดแบบไดนามิกที่สอดคล้องกันคือ 392 MPa แล้ว Dynamic Amplification Factor (DAF) คืออะไร

1.40

ค่าปัจจัยการขยายเสียงแบบไดนามิก (DAF) คือการเปรียบเทียบระหว่างความเค้นที่เกิดจากโหลดไดนามิกกับความเค้นที่เกิดจากโหลดสถิต ซึ่ง DAF ช่วยในการประเมินว่าโหลดไดนามิกมีผลกระทบมากเพียงใดในแง่ของการเพิ่มความเค้นที่ชิ้นส่วนสามารถทนได้ DAF เป็นตัวชี้วัดที่สำคัญในการคำนวณและออกแบบโครงสร้างสะพาน โดยการพิจารณาผลกระทบของการโหลดที่เปลี่ยนแปลงในลักษณะไดนามิก (เช่น การสั่นสะเทือน) ที่มีผลต่อความเค้นที่ชิ้นส่วนโครงสร้างสะพานในภาวะที่มีการโหลดแบบไดนามิก 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

18


ส่วนประกอบของสะพานมีความเค้นครากที่ 250 MPa ในระหว่างเหตุการณ์แบบไดนามิก ความเครียดสูงสุดถึง 375 MPa อัตราส่วนความเครียด (𝜎 𝑑𝑦𝑛𝑎𝑚𝑖𝑐 / 𝜎 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑) คืออะไร

1.5

อัตราส่วนความเครียด (Dynamic Stress Ratio) คือการเปรียบเทียบระหว่างความเค้นไดนามิกและความเค้นคราก ซึ่งจะช่วยในการประเมินว่าโหลดไดนามิกจะมีผลกระทบต่อวัสดุหรือโครงสร้างอย่างไร โดยค่าที่ได้คือ 1.5 ซึ่งบ่งบอกว่าในเหตุการณ์แบบไดนามิก ความเค้นที่เกิดขึ้นสูงกว่าความเค้นครากที่วัสดุสามารถทนได้ถึง 1.5 เท่า การคำนวณอัตราส่วนนี้ช่วยให้สามารถประเมินความเสี่ยงจากการใช้งานที่มีการสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทกในโครงสร้างสะพาน ซึ่งหากค่าอัตราส่วนนี้สูงเกินไป อาจต้องพิจารณาการปรับปรุงการออกแบบหรือวัสดุเพื่อป้องกันความเสียหายจากโหลดที่เกิดขึ้น 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

19


หากโมดูลัสของ Young ของวัสดุขดลวดคือ 200 GPa และความเค้นที่ใช้คือ 50 MPa ความเครียดที่ขดลวดประสบจะเป็นเท่าใด?

0.00025

ค่าความเครียด (\epsilon) คืออัตราส่วนระหว่างความเค้น (\sigma) และโมดูลัสของ Young (E) ซึ่งในกรณีนี้ ความเครียดที่เกิดขึ้นจากความเค้น 50 MPa และโมดูลัสของ Young 200 GPa คือ 0.00025 การคำนวณความเครียดจากความเค้นและโมดูลัสของ Young เป็นวิธีมาตรฐานในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงรูปทรงของวัสดุภายใต้แรงที่กระทำ วัสดุที่มีโมดูลัสของ Young สูงจะมีความเครียดต่ำเมื่อเทียบกับวัสดุที่มีโมดูลัสต่ำ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

20


คุณสมบัติทางกลที่ช่วยให้มั่นใจว่าขดลวดยังคงมีความยืดหยุ่นและมั่นคงในหลอดเลือดคืออะไร?

ความยืดหยุ่น

ความยืดหยุ่นคือคุณสมบัติทางกลที่ช่วยให้วัสดุสามารถกลับคืนสู่รูปร่างเดิมหลังจากที่มีแรงมากระทำต่อมัน ขดลวดที่มีความยืดหยุ่นจะสามารถปรับตัวให้เข้ากับรูปร่างของหลอดเลือดได้และกลับคืนสู่รูปทรงเดิมเมื่อแรงนั้นหายไป ซึ่งทำให้ขดลวดสามารถรักษาความมั่นคงและฟังก์ชันการทำงานได้ดีในหลอดเลือด ความยืดหยุ่นของวัสดุเกี่ยวข้องกับโมดูลัสของ Young ซึ่งเป็นค่าที่บ่งบอกถึงความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงรูปทรงของวัสดุเมื่อมีการกระทำแรง ความยืดหยุ่นจึงเป็นคุณสมบัติสำคัญที่ช่วยให้วัสดุมีความสามารถในการปรับตัวและคงรูปทรงในสภาวะที่มีการบีบอัดหรือการดึง 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

ผลคะแนน 113 เต็ม 140

แท๊ก หลักคิด
แท๊ก อธิบาย
แท๊ก ภาษา