Dinâmica estrutural

A análise estrutural está voltada principalmente com o estudo do comportamento de uma estrutura física, quando submetido a forças. Esta ação pode ocorrer na forma de carga devida ao peso de objetos ou pessoas, móveis, vento, neve, etc., ou algum outro tipo de excitação, como um terremoto, tremores do solo devido a uma explosão nas proximidades, etc. Em essência todas estas cargas são dinâmicas, incluindo o peso próprio da estrutura, porque em algum ponto no tempo estas cargas não estavam lá. A distinção entre a dinâmica e a estática é feita com base na análise se a ação aplicada tem uma aceleração suficiente em comparação com a frequência natural da estrutura. Se é aplicada uma carga lentamente o suficientemente, as forças de inércia (segunda lei de Newton) podem ser ignoradas e a análise pode ser simplificada como estática. Dinâmica estrutural, portanto, é um tipo de análise estrutural que abrange o comportamento das estruturas sujeitas a ações dinâmicas (com alta aceleração). Cargas dinâmicas incluem pessoas, vento, ondas, tráfego, terremotos e explosões. Qualquer estrutura pode ser submetida a cargas dinâmicas. A análise dinâmica pode ser usada para encontrar deslocamentos dinâmicos, história no tempo e análise modal. Uma análise dinâmica também está relacionada com as forças de inércia desenvolvidas por uma estrutura quando excitada por meio de cargas dinâmicas aplicadas subitamente (por exemplo rajadas de vento, explosões, tremores de terra). Uma carga estática é aquela que varia muito lentamente. Uma carga dinâmica é aquela que varia com o tempo muito rapidamente em comparação com a da estrutura. Se sua variação com o tempo for lenta, a resposta da estrutura pode ser determinada por análise estática, mas se a variação for rápida (relativamente à habilidade de resposta da estrutura), a resposta deve ser determinada com uma análise dinâmica. A análise dinâmica para estruturas simples pode ser feita manualmente, mas para estruturas complexas o método dos elementos finitos pode ser usado para calcular os modos e as frequências de vibração.