Qu'est-ce qu'une vibration de faisceau?
La vibration du faisceau est la quantité et la direction du mouvement qu'un faisceau montre loin du point de force appliquée ou de la zone de fixation. Les facteurs de vibration comprennent le matériau utilisé pour la construction, la longueur de la poutre et la quantité de force appliquée. L'ingénierie structurelle nécessite l'utilisation de technologies mécaniques, électriques et informatisées pour effectuer des tests de vibrations sur les poutres. Ces tests fournissent aux ingénieurs des informations avant et après la construction de ponts, bâtiments et tours sur leur capacité à résister aux contraintes résultant d'une utilisation normale, de conditions météorologiques extrêmes ou de vibrations sismiques.
Une poutre en acier peut vibrer ou se déplacer d'un côté à l'autre, de haut en bas et selon un mouvement de torsion horizontal. Les tests structurels comprennent généralement l’utilisation de machines qui appliquent un mouvement de secousse à un emplacement spécifique de la structure. Ces machines secouent la structure aux basses et hautes fréquences. En utilisant la méthode shaker, les structures sont testées, ce qui introduit une fréquence à la fois ou plusieurs fréquences simultanément. Les instruments attachés au faisceau ou aux faisceaux enregistrent la quantité de vibrations qui se produit.
Pour tester la résistance et la durabilité de la construction à poutre unique, vous pouvez appliquer une force statique quelque part sur une poutre libre ou en porte à faux. L'analyse sur une poutre libre implique la suspension de la poutre et l'application d'une force à l'une des extrémités ou n'importe où sur la surface horizontale. Une fois la force appliquée supprimée, le faisceau revient à sa position initiale. Cependant, le métal continue de vibrer. Les ingénieurs mesurent la quantité de vibrations du faisceau avec des instruments appelés capteurs piézoélectriques. Des oscillations plus petites peuvent être mesurées à l'aide d'oscilloscopes électroniques.
Ces outils de surveillance des vibrations du faisceau indiquent généralement la quantité de mouvement sur un graphique. Des essais similaires sont effectués sur des poutres en porte-à-faux, qui sont généralement fixées à une structure solide à une extrémité. Dans certains cas, les vibrations du faisceau peuvent être réduites en appliquant un film mince de matériau de revêtement pouvant inclure de l'oxyde de zinc. Une fois appliqués, les testeurs répètent le processus d'analyse du faisceau pour déterminer les valeurs de réduction de mouvement.
Les ingénieurs prédisent les niveaux de vibration du faisceau lors de la conception des structures. Le logiciel de conception permet aux architectes de créer et de modifier des structures en fonction de la stabilité globale prévue. Les valeurs produites par ces applications logicielles peuvent être comparées aux valeurs produites par les tests réels sur des poutres et des structures existantes.