kuormitusjakso

Kuormitusjakso on termi, jota käytetään muun muassa tekniikan ja luonnontieteiden yhteydessä kuvaamaan määriteltyä ajanjaksoa, jona järjestelmä, rakenne tai komponentti altistuu tietyntyyppiselle kuormalle. Kuormitusjakso muodostaa osan suuremmasta, vuorokäyntiä tai syklivaihtelua kuvaavasta kuormitusprofiilista, ja se voi sisältää sekä kuorman kytkeytymisen päällä että sen poistumisen tai pienentymisen.

Kuormitusjakso määritellään useilla parametreilla, kuten kuorman amplitudilla (suurin ja pienin kuorma), keskimääräisellä kuormituksella, huippu- ja matalaluissa, taajuudella tai taajuuden aikana tapahtuvalla muutoksella sekä aallonmuodolla (esim. siniaaltoinen, kolmio-, ruutu- tai epälineaarinen). Dwell-ajat eli kuorman pysähtymis- tai viipymisajat voivat olla osa jaksoa.

Käyttökonteksteja on useita. Mekaanisessa suunnittelussa ja materiaalitutkimuksessa kuormitusjakso on keskeinen käsite väsymlifunktion ja kestävyyden arvioinnissa: mitä suurempi amplitudi ja tiheys, sitä lyhyempi voi olla käyttöikä. Sähkötekniikassa vastaavaa ilmiötä voidaan tarkastella käyttöjaksona (duty cycle), jolloin laite on päällä tai kuormitettuna tietyn ajanjakson ajan suhteessa kokonaisaikaan.

Esimerkkejä käytöstä: kuormitusjakso voi olla esimerkiksi nivelkuormitusta sisältävä taivutuskoe, jossa isku- tai vuorokausivakiudet toistuvat tietyin välein, tai pumpun on-aika/pois-aika -jaksot, joiden suhde määrittää käyttöasteen. Kuormitusjaksot ovat olennaisia testauksessa, mallinnuksessa ja luotettavuusanalyysissä.