Che cos'è un carico in movimento?
Un carico in movimento è un componente, un sistema o un'aggiunta che si sposta all'interno di un ambiente progettato. Ciò modifica la distribuzione dello stress e crea richieste che non sono presenti nei sistemi statici. Un camion che attraversa un ponte, ad esempio, è un carico in movimento, così come un aereo che atterra su un asfalto. Nei sistemi in cui è probabile che si verifichino carichi in movimento come parte delle loro operazioni, gli ingegneri devono consentirli nelle progettazioni e fare preparativi per far fronte alle sollecitazioni di spostamento.
La dinamica del carico cambia radicalmente quando è probabile che i carichi si muovano. In una struttura o un sistema puramente statici, gli ingegneri possono calcolare le sollecitazioni in base al peso dei componenti e al modo in cui vengono assemblati. Possono determinare se è probabile che il sistema si pieghi o tagli. Non appena viene aggiunto un carico in movimento, come macchinari o veicoli vibranti, il sistema diventa molto più complesso. Inoltre, potrebbe essere necessario pensare a stress sismici che potrebbero spingere il sistema in modi che non è progettato per affrontare.
Una preoccupazione per il carico in movimento è il momento flettente, la quantità di forza necessaria per forzare i componenti a piegarsi. Questo può essere un problema particolare tra gli span non supportati. Nella progettazione dei sistemi strutturali, gli ingegneri considerano i tipi di forze che possono essere presenti e la quantità di supporto necessaria per ospitarli. L'ingegnerizzazione eccessiva è comune per garantire che le tolleranze del progetto superino qualsiasi utilizzo previsto.
Numerose formule possono fornire informazioni sul comportamento dei carichi in movimento. Questi possono offrire informazioni sui tipi di stress che possono essere esercitati con diversi tipi di movimento, tra cui l'accelerazione e la decelerazione. Le auto che sbattono sui freni si comportano diversamente su un ponte, ad esempio, rispetto ai treni che si muovono a velocità costante senza fermarsi. Queste formule possono essere modellate per determinare se una struttura soddisfa l'esigenza o è probabile che si guasti a un carico mobile critico.
La progettazione assistita da computer (CAD) supporta questo tipo di calcoli. Gli ingegneri possono utilizzare il computer per generare e documentare una varietà di scenari. Ciò può garantire che una varietà di carichi mobili venga presa in considerazione e presa in considerazione nel processo di progettazione, in modo che il sistema funzioni al massimo, anche in periodi di stress estremo. La documentazione può anche essere utile per dimostrare la necessità di specifiche misure ingegneristiche o, nel caso di un'indagine forense, per illustrare che gli ingegneri hanno preso ragionevoli precauzioni per proteggere i potenziali utenti di un sistema.