¿Qué es una carga en movimiento?

Una carga en movimiento es un componente, sistema o adición que se mueve dentro de un entorno diseñado. Esto cambia la distribución del estrés y crea demandas que no están presentes en los sistemas estáticos. Un camión que cruza un puente, por ejemplo, es una carga en movimiento, al igual que un avión que aterriza en una pista. En los sistemas que probablemente experimenten cargas en movimiento como parte de sus operaciones, los ingenieros deben tenerlas en cuenta en los diseños y hacer preparativos para adaptarse a las tensiones cambiantes.

La dinámica de carga cambia radicalmente cuando es probable que las cargas se muevan. En una estructura o sistema puramente estático, los ingenieros pueden calcular las tensiones sobre la base del peso de los componentes y cómo se ensamblan. Pueden determinar si es probable que el sistema se doble o se corte. Tan pronto como se agrega una carga en movimiento, como maquinaria o vehículos que vibran, el sistema se vuelve mucho más complejo. Además, puede ser necesario pensar en las tensiones sísmicas que podrían empujar al sistema de maneras para las que no está diseñado.

Una preocupación con la carga en movimiento es el momento de flexión, la cantidad de fuerza necesaria para forzar la flexión de los componentes. Esto puede ser una preocupación particular en tramos no admitidos. En el diseño de sistemas estructurales, los ingenieros consideran los tipos de fuerzas que pueden estar presentes y cuánto apoyo será necesario para acomodarlas. La sobreingeniería es común para asegurar que las tolerancias del proyecto excedan cualquier uso proyectado.

Numerosas fórmulas pueden proporcionar información sobre el comportamiento de cargas en movimiento. Estos pueden ofrecer información sobre los tipos de tensiones que se pueden ejercer con diferentes tipos de movimiento, incluidas la aceleración y la desaceleración. Los coches que pisan los frenos de golpe se comportan de forma diferente en un puente, por ejemplo, que los trenes que se mueven a un ritmo constante sin detenerse. Estas fórmulas se pueden modelar para determinar si una estructura satisface la necesidad o es probable que falle bajo una carga en movimiento crítica.

El diseño asistido por computadora (CAD) ayuda con este tipo de cálculos. Los ingenieros pueden usar la computadora para generar y documentar una variedad de escenarios. Esto puede garantizar que se consideren y se tengan en cuenta una variedad de cargas en movimiento en el proceso de diseño para que el sistema funcione al máximo, incluso en períodos de estrés extremo. La documentación también puede ser útil para demostrar la necesidad de medidas de ingeniería específicas, o en el caso de una investigación forense, para ilustrar que los ingenieros tomaron precauciones razonables para proteger a los usuarios potenciales de un sistema.