Che cos'è la vibrazione del raggio?
La vibrazione del raggio è la quantità e la direzione del movimento che un raggio mostra lontano dal punto di forza applicata o dall'area di attacco. I fattori di vibrazione includono il materiale utilizzato per la costruzione, la lunghezza del raggio e la quantità di forza applicata. L'ingegneria strutturale richiede l'uso di tecnologia meccanica, elettrica e computerizzata per eseguire prove di vibrazione su travi. Questi test forniscono agli ingegneri informazioni prima e dopo la costruzione di ponti, edifici e torri in merito alla capacità di resistere allo stress di uso normale, condizioni meteorologiche estreme o vibrazioni sismiche.
Una trave di acciaio può vibrare o spostarsi lateralmente, su e giù e con un movimento di torsione orizzontale. I test strutturali generalmente includono l'uso di macchinari che applicano un movimento di agitazione a una posizione specifica sulla struttura. Queste macchine scuotono la struttura sia alle basse che alle alte frequenze. Utilizzando il metodo shaker, le strutture vengono sottoposte a test, che introducono una frequenza alla volta o più frequenze contemporaneamente. Gli strumenti collegati al raggio o ai raggi registrano la quantità di vibrazione che si verifica.
La prova della resistenza e della durata della costruzione a raggio singolo può essere eseguita applicando una forza statica da qualche parte lungo un raggio libero o uno a sbalzo. L'analisi su una trave libera implica la sospensione della trave e l'applicazione della forza su una delle estremità o in qualsiasi punto lungo la superficie orizzontale. Dopo aver rimosso la forza applicata, il raggio ritorna nella sua posizione originale, tuttavia, il metallo continua a vibrare. Gli ingegneri misurano la quantità di vibrazione del fascio con strumenti noti come sensori piezoelettrici. Le vibrazioni più piccole possono essere misurate utilizzando oscilloscopi elettronici.
Questi strumenti di monitoraggio delle vibrazioni del raggio in genere mostrano la quantità di movimento su un grafico. Test simili vengono eseguiti su travi a sbalzo, che di solito sono fissate a una struttura solida su un'estremità. In alcuni casi, la vibrazione del fascio può essere ridotta applicando una sottile pellicola di materiale di rivestimento che può includere ossido di zinco. Una volta applicati, i tester ripetono il processo di analisi del raggio per determinare i valori di riduzione del movimento.
Gli ingegneri prevedono i livelli di vibrazione del fascio durante la progettazione delle strutture. Il software di progettazione consente agli architetti di creare e modificare strutture basate sulla stabilità complessiva prevista. Questi valori prodotti da queste applicazioni software possono essere confrontati previsti con i valori prodotti dai test effettivi su travi e strutture esistenti.