Trillingen

Het doel is de trillingsniveaus te beperken op machines, in gebouwen en in de leefomgeving op basis van metingen en simulaties. Mogelijke studieonderdelen zijn het meten van trillingshinder van weg- en spoorwegverkeer (ISO2631, DIN4150 deel II en III, SBR Richtlijn), werknemers blootgesteld aan trillingen (KB 07.07.05), machinetrillingen (ISO10816), dynamische stijfheid paalfunderingen, spoorweg track decay, resonanties van structuren, dynamische eigenschappen bij productontwikkelingen, ... 

Personen kunnen trillingshinder ondervinden door externe oorzaken zoals wegverkeer of zware industriële activiteiten in de onmiddellijke omgeving. Dit kan zich ook uiten in storend afgestraald structuurgeluid in het gebied van laagfrequent geluid (LFG). Een trillingsmonitoring met een volledig autonoom meetsysteem kan in-situ over een periode van 24 uur of langer een trillingsevaluatie uitvoeren.

Het dynamisch ontwerp van gebouwen concentreert zich op het beperken van het trillingsniveau in een gebouw tot het comfortniveau en zorgt ervoor dat alle mogelijke interne trillingsbronnen op een voldoende isolerende manier opgesteld worden. Ook is het zo dat structurele elementen en dimensies zodanig gekozen worden dat dynamische opslingeringen vermeden worden. De overdracht van trillingen afkomstig van externe bronnen dient in voldoende mate ontkoppeld te worden. Voorbeelden zijn stationsgebouwen en gebouwen in de onmiddellijke omgeving van spoorwegen. 

Machines bestaan uit roterende en bewegende onderdelen. De kostprijs van een machine wordt steeds in vergelijking gesteld met zijn productiecapaciteit. Een hogere productiviteit genereert grotere dynamische krachten. Bij het dynamisch ontwerp van machines beperkt men de effecten hiervan voor een goede en betrouwbare werking. Bij de studie van spoordynamica wordt de hinder naar de omgeving toe bepaald ten gevolge van treinverkeer en dimensioneert men maatregelen door aanpassingen door te voeren op het niveau van de spooroplegging. Spoorverkeer omvat trein, tram of metro en dit zowel boven- als ondergronds.

Structuren die belast worden op een langdurige dynamisch variërende wijze ondergaan vermoeidheidsverschijnselen (fatigue) en dienen in het stadium van het ontwerp conform gedimensioneerd te worden. Voorbeelden zijn windmolens met een zeer variabele windbelasting en een 20 jaar levensduur certificatie. Waterbouwkundige structuren zoals sluizen, stuwen, keerschuiven, ... kunnen dynamisch geëxciteerd worden door vloeistofstromingen.

Bepaalde bouwkundige structuren dienen gecontroleerd te worden op bestendigheid tegen aardbevingen, seismiek. De berekening baseert zich op een spectrum excitatie op het niveau van de fundering en wordt geëvalueerd conform de modale superpositie van de verschillende relevante structurele eigenmodes. Een voorbeeld situeert zich in de nucleaire sector waar seismische eisen gesteld worden die in het stadium van het ontwerp geverifieerd te worden. 

In sommige sectoren werkt men met zeer gevoelige machines voor trillingsinvloed. Het is zo dat het trillingsniveau in de ruimtes waar deze geplaatst worden zodanig laag moet zijn dat ze quasi onbestaand is, dus zo goed als trillingsvrije bouwdelen en ruimtes. Om dit te bereiken zijn vergaande structurele maatregelen nodig naar de structuur, fundering en plaatsing van hinderlijke bronnen in de nabije omgeving. Een toepassingsvoorbeeld situeert zich op het gebied van micro-electronica waar lithografische machines gebruikt courant in de submicron technologie ('clean room technologie'). Om deze resolutie te garanderen dient de trilling op de fundering van de machine zo goed als nihil te zijn. Ook hotels, ziekenhuizen, concertgebouwen, ... vragen deze extra aandacht weliswaar met minder strenge eisen.

Grootschalige bouwkundige constructies of kunstwerken, met name hoge gebouwen (ook schouwen) en bruggen met grote overspanningen, dikwijls slanke constructies, manifesteren een uitgesproken dynamisch gedrag, vooral in combinatie met de windbelasting, dat gedetailleerd bestudeerd dient te worden. 

Onder de noemer speciale berekeningen vallen alle toepassingen die gebruik maken van een numerieke simulatie onder meer aan de hand van de eindige elementenmethode. De toepassingen zijn er vooral op gericht om het dynamisch gedrag van een constructie te simuleren en aan de hand hiervan oplossingen te simuleren. Berekeningen kunnen zijn: modaal, harmonisch, spectrum, transient en schok, lineair en niet-lineair, plastisch, vermoeidheid, ...

 Contact 

beckersLuc Schillemans
Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.

 

Footer Tractebel 02

SHAPING OUR WORLD