Hvad er en bevægelig belastning?
En bevægelig belastning er en komponent, et system eller en tilføjelse, der bevæger sig i et konstrueret miljø. Dette ændrer fordelingen af stress og skaber krav, der ikke er til stede i statiske systemer. En lastbil, der kører over en bro, for eksempel, er en bevægelig belastning, ligesom et fly lander på en asfalte. I systemer, der sandsynligvis vil opleve bevægelige belastninger som en del af deres operationer, er ingeniører nødt til at give mulighed for dem i design og forberede sig på at imødekomme skiftende spændinger.
Belastningsdynamik ændres radikalt, når belastninger sandsynligvis vil bevæge sig. I en rent statisk struktur eller system kan ingeniører beregne spændinger på baggrund af komponentens vægt og hvordan de er sammensat. De kan bestemme, om systemet sandsynligvis spænder eller forskydes. Så snart der tilføjes en bevægelig belastning, som vibrerende maskiner eller køretøjer, bliver systemet meget mere kompliceret. Derudover kan det være nødvendigt at tænke på seismiske belastninger, der kan skubbe systemet på måder, det ikke er designet til at tackle.
Et problem med bevægelig belastning er bøjningsmomentet, den mængde kraft, der er nødvendig for at tvinge komponenter til at bøje. Dette kan være en særlig bekymring på tværs af ikke-understøttede spenn. Ved design af konstruktionssystemer overvejer ingeniører, hvilke typer kræfter der kan være til stede, og hvor meget støtte der er nødvendigt for at rumme dem. Overengineering er almindeligt for at sikre, at projektets tolerancer overstiger enhver forventet anvendelse.
Talrige formler kan give information om opførsel af bevægende belastninger. Disse kan give indsigt i den slags spændinger, der kan udøves med forskellige typer bevægelse, herunder acceleration og deceleration. Biler, der smækker på deres bremser, opfører sig anderledes på en bro, for eksempel end tog, der kører med en jævn hastighed uden at stoppe. Disse formler kan modelleres for at bestemme, om en struktur opfylder behovet eller sandsynligvis vil mislykkes under en kritisk bevægelig belastning.
Computerstøttet (CAD) design hjælper med denne slags beregninger. Ingeniører kan bruge computeren til at generere og dokumentere en række scenarier. Dette kan sikre, at en række bevægelige belastninger overvejes og redegøres for i designprocessen, så systemet vil fungere på sit højeste, selv i perioder med ekstrem stress. Dokumentation kan også være nyttig for at demonstrere nødvendigheden af specifikke tekniske foranstaltninger, eller i tilfælde af en retsmedicinsk undersøgelse, for at illustrere, at ingeniører har taget rimelige forholdsregler for at beskytte potentielle brugere af et system.