Co to jest ruchome obciążenie?

Obciążenie ruchome to komponent, system lub dodatek poruszający się w środowisku inżynieryjnym. Zmienia to rozkład naprężeń i stwarza wymagania, które nie występują w układach statycznych. Na przykład ciężarówka przejeżdżająca przez most jest ruchomym ładunkiem, podobnie jak samolot lądujący na asfalcie. W systemach, w których mogą występować ruchome ładunki w ramach ich operacji, inżynierowie muszą uwzględnić je w projektach i przygotować się do przyjęcia naprężeń zmieniających.

Dynamika obciążenia zmienia się radykalnie, gdy obciążenia mogą się poruszać. W czysto statycznej strukturze lub systemie inżynierowie mogą obliczyć naprężenia na podstawie masy elementów i ich połączenia. Mogą ustalić, czy system może się wygiąć lub oderwać. Po dodaniu ruchomego ładunku, takiego jak wibrujące maszyny lub pojazdy, system staje się znacznie bardziej złożony. Ponadto konieczne może być przemyślenie naprężeń sejsmicznych, które mogłyby popchnąć system w sposób, w jaki nie jest on przeznaczony do rozwiązania.

Jednym z problemów związanych z ruchomym obciążeniem jest moment zginający, ilość siły potrzebnej do wymuszenia zgięcia elementów. Może to być szczególnie niepokojące w przypadku nieobsługiwanych zakresów. Przy projektowaniu systemów konstrukcyjnych inżynierowie biorą pod uwagę rodzaje sił, które mogą być obecne, oraz ile wsparcia będzie potrzebne, aby je uwzględnić. Nadmierna inżynieria jest powszechna w celu zapewnienia, że ​​tolerancje projektu przekraczają przewidywane zastosowanie.

Liczne formuły mogą dostarczyć informacji o zachowaniu się ruchomych ładunków. Mogą one zapewnić wgląd w rodzaje naprężeń, które mogą być wywierane przez różne rodzaje ruchu, w tym przyspieszanie i zwalnianie. Na przykład samochody uderzające w hamulce zachowują się inaczej na moście niż pociągi poruszające się w stałym tempie bez zatrzymywania się. Wzory te można modelować w celu ustalenia, czy konstrukcja spełnia wymagania lub może ulec awarii pod krytycznym obciążeniem ruchomym.

Wspomagane komputerowo (CAD) projektowanie pomaga w tego rodzaju obliczeniach. Inżynierowie mogą używać komputera do generowania i dokumentowania różnych scenariuszy. Może to zapewnić uwzględnienie i uwzględnienie różnych ruchomych obciążeń w procesie projektowania, aby system działał w szczytowym momencie, nawet w okresach ekstremalnego obciążenia. Dokumentacja może być również przydatna do wykazania konieczności zastosowania szczególnych środków inżynieryjnych lub, w przypadku dochodzenia kryminalistycznego, do zilustrowania, że ​​inżynierowie podjęli uzasadnione środki ostrożności w celu ochrony potencjalnych użytkowników systemu.