Was ist Strahlvibration?
Die Strahlvibration ist die Größe und Richtung der Bewegung, die ein Strahl von dem Punkt der ausgeübten Kraft oder dem Befestigungsbereich weg zeigt. Zu den Schwingungsfaktoren gehören das für die Konstruktion verwendete Material, die Länge des Trägers und die Krafteinwirkung. Die Konstruktionstechnik erfordert die Verwendung von mechanischer, elektrischer und computergestützter Technologie zur Durchführung von Schwingungsprüfungen an Trägern. Diese Tests liefern Ingenieuren vor und nach dem Bau von Brücken, Gebäuden und Türmen Informationen über die Belastbarkeit bei normalem Gebrauch, extremem Wetter oder seismischen Vibrationen.
Ein Stahlträger kann vibrieren oder sich in einer horizontalen Drehbewegung hin- und herbewegen. Strukturprüfungen umfassen im Allgemeinen die Verwendung von Maschinen, die eine Rüttelbewegung auf eine bestimmte Stelle auf der Struktur ausüben. Diese Maschinen rütteln die Struktur sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Frequenzen. Mit der Shaker-Methode werden Strukturen getestet, wobei eine Frequenz gleichzeitig oder mehrere Frequenzen gleichzeitig eingeführt werden. Am Balken oder an den Balken befestigte Instrumente zeichnen die auftretenden Vibrationen auf.
Das Testen der Festigkeit und Haltbarkeit einer Einzelbalkenkonstruktion kann durch Aufbringen einer statischen Kraft entweder entlang eines freien oder eines freitragenden Balkens durchgeführt werden. Bei der Analyse an einem freien Strahl wird der Strahl aufgehängt und an einem Ende oder an einer beliebigen Stelle entlang der horizontalen Oberfläche eine Kraft ausgeübt. Nach dem Entfernen der aufgebrachten Kraft kehrt der Balken in seine ursprüngliche Position zurück, das Metall vibriert jedoch weiter. Ingenieure messen die Stärke der Strahlvibration mit Instrumenten, die als piezoelektrische Sensoren bekannt sind. Kleinere Schwingungen können mit elektronischen Oszilloskopen gemessen werden.
Diese Werkzeuge zur Überwachung der Strahlvibration zeigen in der Regel das Ausmaß der Bewegung in einem Diagramm an. Ähnliche Prüfungen werden an Kragträgern durchgeführt, die üblicherweise an einem Ende an einer festen Struktur befestigt sind. In einigen Fällen kann die Strahlvibration reduziert werden, indem ein dünner Film aus Beschichtungsmaterial aufgebracht wird, der Zinkoxid enthalten kann. Nach dem Auftragen wiederholen die Tester den Strahlanalyseprozess, um die Bewegungsreduzierungswerte zu bestimmen.
Ingenieure sagen die Schwingungspegel der Strahlen beim Entwerfen von Strukturen voraus. Mit Konstruktionssoftware können Architekten Strukturen auf der Grundlage der prognostizierten Gesamtstabilität erstellen und ändern. Diese von diesen Softwareanwendungen erzeugten Werte können mit vorhergesagten Werten verglichen werden, die durch tatsächliche Tests an vorhandenen Trägern und Strukturen erzeugt wurden.