Analiza odpowiedzi na wymuszenie

Dynamiczne obciążenie przyłożone do obiektu lub układu z zewnątrz jest zbiorczo nazywane wymuszeniem.

Typowe przykłady wymuszeń dynamicznych:

• fale sejsmiczne
• ciśnienie wiatru
• fale uderzeniowe
• inne zewnętrzne oddziaływania zmienne w czasie

Z kolei odpowiedzią na wymuszenie nazywa się zachowanie obiektu lub układu w funkcji czasu, w odpowiedzi na działające wymuszenie. Termin ten jest tożsamy z pojęciem drgań wymuszonych, jednak stosowany jest w bardziej praktycznym ujęciu.

Na czym polega analiza odpowiedzi na wymuszenie dynamiczne?

Analiza odpowiedzi obiektu na fale sejsmiczne nazywana jest analizą odpowiedzi sejsmicznej, natomiast analiza odpowiedzi na ciśnienie wiatru to analiza odpowiedzi na obciążenia wiatrowe. Projektowanie konstrukcji z uwzględnieniem tych typów oddziaływań nosi odpowiednio nazwę projektowania odpornego na trzęsienia ziemi z projektowania odpornego na wiatr.

Analiza odpowiedzi może być przeprowadzana zarówno w dziedzinie czasu, jak i częstotliwości. Analiza przeprowadzana w dziedzinie czasu to analiza odpowiedzi czasowej, w której dane wejściowe, takie jak fala sejsmiczna, są określone w funkcji czasu. Z kolei w analizie w dziedzinie częstotliwości, wymuszenie czasowe przekształca się do dziedziny częstotliwości przy użyciu transformacji Fouriera.

Obciążenia wiatrowe można teoretycznie uwzględnić na dwa sposoby: poprzez obliczenie dynamicznego ciśnienia oddziałującego na strukturę w funkcji prędkości wiatru lub przez uwzględnienie efektów dynamicznych poprzez ich zamianę na równoważną masę dołączoną, działającą na konstrukcję.