Vibrationsbelastningar

Vibrationsbelastningar är tidsvaricerande krafter eller accelerationer som verkar på en struktur eller komponent till följd av mekanisk vibration. De kan uppkomma i olika frekvenser och amplituder och består ofta av en blandning av periodiska och slumpmässiga pulser. Hur belastningen uppstår och var den verkar beror på källan och konstruktionen.

Vanliga källor till vibrationsbelastningar inkluderar drift av maskiner och utrustning (t.ex. kompressorer, turbiner, pumpar, elmotorer), transläror och fordonstransport, bygg- och anläggningsarbete samt vindkraftverk och andra mekaniska system. Belastningarna kan vara kontinuerliga, episodiska eller impulsiva och kan orsakas av resonans när en naturalfrekvens i systemet sammanfaller med en exciterande frekvens.

Egenskaperna hos vibrationsbelastningar beskrivs ofta med amplitud, frekvensinnehåll och varaktighet. Vanliga måttenheter är acceleration (g eller m/s²), hastighet (mm/s) och förflyttning (µm–mm). Värdena fångas vanligtvis med accelerometrar eller vibrometrar, och analysen kan omfatta tidsdomänen, frekvensdomänen och spektrala egenskaper. Både deterministic och stochastic belastningar kan förekomma, och resonanssituationer kan ge förstorad effekt.

Effekterna av vibrationsbelastningar sträcker sig från ökad slitage och fatigue till skador på komponenter, kopplingar och fästen. De påverkar även maskiners livslängd, tillförlitlighet och arbetsmiljöens komfort och hälsa hos människor i närheten. Avgörande är att bedöma risker och införa lämpliga åtgärder i design och underhåll.

Bedömning och åtgärder innefattar mätningar, dynamisk analys och modellering, samt användning av befintliga standarder. Vanliga åtgärder inkluderar vibrationseparation och dämpning, isolering av vibrationer, moderering av belastning, förändring av konstruktion och ökad förebyggande underhåll. Internationella standarder som ISO 10816 för maskinvibration och ISO 2631 för hela kroppen-vibration används för mätning och tolkning.