belastingasymmetrie

Belastingasymmetrie is de toestand waarin de belasting niet gelijkmatig verdeeld is ten opzichte van een referentie-as, waardoor de spanningen en vervormingen in een constructie of onderdeel niet uniform verlopen. De term wordt veel gebruikt in constructie- en werktuigbouwkunde en in de biomechanica om asymmetrische belastingsgevallen te beschrijven.

Oorzaken zijn onder meer eccentriciteit van de belasting ten opzichte van de as, misalignment of onevenwichtige ondersteuning, asymmetrische geometrie, en dynamische belastingcomponenten zoals wind, trillingen of seismische lasten die niet symmetrisch verlopen. Ook verschillen in thermische uitzetting kunnen leiden tot lokale asymmetrie.

Gevolgen van belastingasymmetrie zijn onder andere gecombineerde buiging en torsie, onverwachte vervormingen en spanningsconcentraties, verhoogde slijtage en vermoeidheid, en bij ruimtelijke constructies zelfs instabiliteit of rotatie van componenten.

Detectie en analyse gebeuren met meetinstrumenten zoals strain gauges en multidirectionele metingen, of met berekeningen via eindige-elementen (FEA). Ook digitale beeldcorrelatie (DIC) en dynamische analyse kunnen helpen bij het kwantificeren van de mate van asymmetrie.

Preventie en mitigatie bestaan uit het ontwerpen met symmetrische geometrie en belastingroutes, het toepassen van tegengewichten en verstevigingen, uitbalancering van roterende systemen, uitlijning en geschikte bevestigingen, en regelmatige inspectie en onderhoud om afwijkingen op te sporen en te corrigeren.