Energetic characteristics of prestressed concrete beams degradation

This paper presents spatial, energetic characteristics of vibration loads, describing diagnostic conditions of specific mechanical object. The method is applied in structural changes in mechanical objects. The beam has been subjected to a cyclic one-sided bending. In particular stages of the structure's cyclic loading the transverse dynamic power has been increased to 2 kN, from 4 to 24 kN. The frequency of cyclic overloading and transverse unloading of the beam oscillated between 0.1 - 0.3 Hz. A dynamic effect of the beam's loads was a gradual degradation of its structure. The beam's degradation state, caused by the increase of load, showed the changes of characteristics' maxima frequencies. The decrease of the frequency of the beam's natural vibrations was a result of the decrease of its dynamic rigidity and the changes of the internally dissipated energy. Maxima for high loads characterised the process of cracking and breaking of the beam.

W artykule przedstawiono zastosowanie metody analizy rozkładu mocy obciążeń dynamicznych do opisu stanu technicznego obiektu i procesu degradacji obiektu mechanicznego. Metoda stosowana jest w badaniach zmian strukturalnych w obiektach mechanicznych. Belkę struno-betonową poddawano wieloetapowemu cyklicznemu zginaniu jednostronnemu. W poszczególnych etapach cyklicznego obciążania struktury siła dynamiczna poprzeczna była zwiększana o 2 kN, od 4 do 24 kN. Częstotliwość cyklicznego obciążania i odciążania poprzecznego belki zawierała się w granicach 0.1 - 0.3 Hz. Stan degradacji belki, spowodowany wzrostem obciążenia, objawił się zmianami częstości maksimów charakterystyk. Obniżenie częstości drgań własnych belki nastąpił w wyniku obniżenia jej sztywności dynamicznej i w wyniku zmian energii dyssypowanej wewnętrznie. Maksima dla wysokich obciążeń charakteryzowały proces pękania i łamania belki.