Kaj je gibljiva obremenitev?

Gibljiva obremenitev je komponenta, sistem ali dodatek, ki se premika znotraj oblikovanega okolja. To spreminja porazdelitev stresa in ustvarja zahteve, ki jih v statičnih sistemih ni. Tovornjak, ki vozi čez most, na primer, je gibljiv tovor, tako kot letalo, ki pristane na asfaltu. V sistemih, za katere je verjetno, da bodo med svojim delovanjem izkusili premikajoče se obremenitve, jih morajo inženirji upoštevati pri načrtovanju in pripraviti na prilagoditev premičnih obremenitev.

Dinamika obremenitve se korenito spremeni, ko se obremenitve lahko premikajo. V povsem statični strukturi ali sistemu lahko inženirji izračunajo napetosti na podlagi teže komponent in njihovega sestavljanja. Lahko ugotovijo, ali je verjetno, da se sistem zvija ali striže. Takoj, ko se doda premični tovor, kot so vibrirajoči stroji ali vozila, postane sistem veliko bolj zapleten. Poleg tega bo morda treba razmišljati o potresnih obremenitvah, ki bi lahko potisnile sistem na načine, za katere ni zasnovan.

Ena od težav pri premikajoči se obremenitvi je upogibni moment, količina sile, ki je potrebna, da se komponente prisilijo, da se upogibajo. To je lahko posebno skrb v nepodprtih razponih. Pri načrtovanju strukturnih sistemov inženirji upoštevajo vrste sil, ki so lahko prisotne in koliko podpore bo potrebno za njihovo prilagajanje. Prekomerni inženiring je običajen za zagotovitev, da tolerance projekta presegajo vsako predvideno uporabo.

Številne formule lahko zagotovijo informacije o obnašanju gibljivih bremen. Te lahko ponudijo vpogled v vrste obremenitev, ki se lahko izvajajo z različnimi vrstami gibanja, vključno s pospeševanjem in pojemkom. Avtomobili, ki trčijo na zavore, se na mostu na primer obnašajo drugače kot vlaki, ki se gibljejo enakomerno brez ustavljanja. Te formule je mogoče modelirati, da ugotovimo, ali struktura izpolnjuje potrebe ali je verjetno, da bo odpovedala pod kritično premikajočo se obremenitvijo.

Računalniško podprto načrtovanje (CAD) pomaga pri tovrstnih izračunih. Inženirji lahko uporabljajo računalnik za ustvarjanje in dokumentiranje različnih scenarijev. To lahko zagotovi, da se v procesu načrtovanja upoštevajo in upoštevajo različne gibljive obremenitve, tako da bo sistem deloval na vrhuncu, tudi v obdobjih ekstremnih obremenitev. Dokumentacija je lahko koristna tudi za dokazovanje nujnosti posebnih inženirskih ukrepov ali v primeru forenzične preiskave za ponazoritev, da so inženirji sprejeli razumne previdnostne ukrepe za zaščito potencialnih uporabnikov sistema.