Kas ir staru vibrācija?

Stara vibrācija ir kustības apjoms un virziens, ko stars izrāda prom no pieliktā spēka punkta vai piestiprināšanas zonas. Vibrācijas faktori ietver konstrukcijai izmantoto materiālu, sijas garumu un pieliktā spēka lielumu. Lai veiktu sijām vibrācijas testēšanu, būvkonstrukcijās ir jāizmanto mehāniskās, elektriskās un datorizētās tehnoloģijas. Šie testi sniedz inženieriem informāciju pirms un pēc tiltu, ēku un torņu būvniecības par spēju izturēt normālas lietošanas stresu, ekstremālus laikapstākļus vai seismiskas vibrācijas.

Tērauda sija var vibrēt vai pārvietoties no vienas puses uz otru, uz augšu un uz leju, kā arī ar horizontālu griešanās kustību. Struktūras testēšana parasti ietver tādu iekārtu izmantošanu, kas kratīšanas kustību veic noteiktā vietā uz konstrukcijas. Šīs iekārtas satricina struktūru gan zemās, gan augstās frekvencēs. Izmantojot kratītāja metodi, struktūras tiek pārbaudītas, ieviešot vienu frekvenci vienlaikus vai vairākas frekvences vienlaikus. Sijai vai sijām piestiprinātie instrumenti reģistrē radušās vibrācijas apjomu.

Viena sijas konstrukcijas stiprības un izturības pārbaudi var veikt, pieliekot statisku spēku kaut kur gar brīvu vai konsoles siju. Brīvā stara analīze ietver sijas apturēšanu un spēka pielikšanu abos galos vai jebkurā vietā gar horizontālo virsmu. Pēc pieliktā spēka noņemšanas sija atgriežas sākotnējā stāvoklī, tomēr metāls turpina vibrēt. Inženieri mēra staru kūļa vibrācijas apjomu ar instrumentiem, kas pazīstami kā pjezoelektriskie sensori. Mazākas vibrācijas var izmērīt, izmantojot elektroniskos osciloskopus.

Šie staru vibrācijas uzraudzības rīki parasti parāda kustības apjomu diagrammā. Līdzīgus testus veic ar konsoles sijām, kuras parasti vienā galā ir piestiprinātas pie cietas konstrukcijas. Dažos gadījumos staru vibrācijas var samazināt, uzklājot plānu pārklājuma materiāla kārtiņu, kas var saturēt cinka oksīdu. Pēc pielietošanas testētāji atkārto staru kūļa analīzes procesu, lai noteiktu kustības samazināšanas vērtības.

Projektējot konstrukcijas, inženieri prognozē staru vibrācijas līmeni. Dizaina programmatūra ļauj arhitektiem izveidot un modificēt struktūras, pamatojoties uz prognozēto vispārējo stabilitāti. Šīs lietojumprogrammu radītās vērtības var salīdzināt ar prognozētajām vērtībām, kas iegūtas, pārbaudot esošās sijas un konstrukcijas.