Mikä on liikkuva kuorma?

Liikkuva kuorma on osa, järjestelmä tai lisäosa, joka liikkuu suunnitellussa ympäristössä. Tämä muuttaa jännityksen jakautumista ja luo vaatimuksia, joita ei ole staattisissa järjestelmissä. Esimerkiksi sillan yli ajava kuorma -auto on liikkuva kuorma, samoin kuin asfaltille laskeutuva lentokone. Järjestelmissä, jotka todennäköisesti kokevat liikkuvia kuormia osana toimintaansa, insinöörien on otettava ne huomioon suunnittelussa ja valmisteltava muuttuvia jännityksiä.

Kuorman dynamiikka muuttuu radikaalisti, kun kuormat todennäköisesti liikkuvat. Puhtaasti staattisessa rakenteessa tai järjestelmässä insinöörit voivat laskea jännitykset komponenttien painon ja niiden kokoonpanon perusteella. Ne voivat määrittää, onko järjestelmä todennäköisesti solki tai leikkaus. Heti kun liikkuva kuorma, kuten tärisevä kone tai ajoneuvo, lisätään, järjestelmä muuttuu paljon monimutkaisemmaksi. Lisäksi voi olla tarpeen ajatella seismisiä rasituksia, jotka voisivat työntää järjestelmää tavoilla, joita sitä ei ole suunniteltu ratkaisemaan.

Yksi huolenaihe liikkuvasta kuormasta on taivutusmomentti, voiman määrä, joka tarvitaan komponenttien taivuttamiseen. Tämä voi olla erityinen huolenaihe tukemattomilla alueilla. Rakennejärjestelmien suunnittelussa insinöörit ottavat huomioon mahdolliset voimat ja kuinka paljon tukea tarvitaan niiden asettamiseen. Ylisuunnittelu on yleistä sen varmistamiseksi, että hankkeen toleranssit ylittävät suunnitellun käytön.

Lukuisat kaavat voivat antaa tietoja liikkuvien kuormien käyttäytymisestä. Ne voivat tarjota tietoa erilaisista rasituksista, joita voidaan aiheuttaa erilaisilla liikkeillä, mukaan lukien kiihtyvyys ja hidastus. Jarruihinsa törmäävät autot käyttäytyvät esimerkiksi sillalla eri tavalla kuin junat, jotka liikkuvat tasaisesti pysähtymättä. Nämä kaavat voidaan mallintaa sen määrittämiseksi, täyttääkö rakenne tarpeen tai todennäköisesti epäonnistuu kriittisen liikkuvan kuorman alla.

Tietokoneavusteinen (CAD) suunnittelu auttaa tällaisissa laskelmissa. Insinöörit voivat käyttää tietokonetta luomaan ja dokumentoimaan erilaisia ​​skenaarioita. Tämä voi varmistaa, että erilaiset liikkuvat kuormat otetaan huomioon ja otetaan huomioon suunnitteluprosessissa, jotta järjestelmä toimii parhaimmillaan jopa äärimmäisen rasituksen aikana. Dokumentaatiosta voi olla hyötyä myös osoitettaessa erityisten teknisten toimenpiteiden välttämättömyyttä tai rikosteknisen tutkimuksen yhteydessä havainnollistamaan, että insinöörit ovat ryhtyneet kohtuullisiin varotoimiin suojellakseen järjestelmän mahdollisia käyttäjiä.