Resonantie
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Resonantie is het verschijnsel waarbij een systeem, dat vatbaar is voor eigen trillingen, heftig meetrilt onder invloed van een externe trilling met vrijwel dezelfde frequentie als de eigenfrequentie van het systeem.
Omschrijving
Resonantie treedt op wanneer de frequentie van externe krachten, zoals wind, verkeer of machines, overeenkomt met de natuurlijke frequentie, of eigenfrequentie, van een constructie. Dit kan leiden tot een aanzienlijke toename van de trillingsamplitude, wat potentieel schadelijk kan zijn voor de constructie. Het is een belangrijk aandachtspunt in de bouwkunde, met name bij het ontwerp van constructies die gevoelig zijn voor dynamische belastingen, zoals hoge gebouwen, bruggen en funderingen. Constructies hebben oneindig veel eigenfrequenties, en resonantie treedt maximaal op wanneer de frequentie van de belasting gelijk is aan een eigenfrequentie. Om resonantieproblemen te voorkomen of te verminderen, wordt rekening gehouden met de eigenfrequentie tijdens het ontwerp en kunnen maatregelen worden getroffen, zoals het aanpassen van de stijfheid of massa van de constructie, het toepassen van dempers, of het akoestisch ontkoppelen van bouwdelen.
Eigenfrequentie
De eigenfrequentie is de frequentie waarmee een constructie van nature trilt wanneer deze uit evenwicht wordt gebracht, zonder voortdurende externe beïnvloeding. Het is een fundamenteel concept in de dynamica van constructies en hangt af van factoren zoals massa, stijfheid en geometrie. Resonantie treedt op wanneer de frequentie van een externe belasting overeenkomt met een van de eigenfrequenties van de constructie.
Gevolgen en preventie in de bouw
In de bouwkunde kan resonantie leiden tot versterkte trillingen die hinderlijk kunnen zijn voor gebruikers of in extreme gevallen structurele schade of zelfs instorting kunnen veroorzaken, zoals historisch is gebleken bij bruggen. Om resonantie te beheersen, wordt bij het ontwerp van constructies rekening gehouden met mogelijke dynamische belastingen en de eigenfrequenties van de constructie. Preventieve maatregelen omvatten onder meer het aanpassen van de stijfheid of massa van de constructie om de eigenfrequentie te verleggen, het gebruik van dempingssystemen die trillingsenergie absorberen, of het akoestisch ontkoppelen van verschillende delen van een gebouw, bijvoorbeeld met behulp van zwevende vloeren of spouwconstructies. Trillingsonderzoek kan helpen bij het bepalen van kritische frequenties en het adviseren over aanpassingen.
Vergelijkbare termen
Trilling
Gebruikte bronnen: