Bu
yazımızda sizlere TESTBOX ve SENSEBOX serisi ürünlerle Manisa’daki tarihi bir yapıda uygulanan Operasyonel Modal Analiz çalışmasını
aktaracağız.
Burada yapı
dinamiği anlamında ortaya çıkan sonuçlardan daha çok TESTOX2010-4-ATT adlı
cihaz ile Operasyonel Modal Analiz’in başarılı bir şekilde nasıl uygulandığı
üzerinde duracağız.
Operasyonel Modal Analiz Nedir?
Yapıların
Rüzgar, Deprem , Taşıt , insan hareketleri ve makine titreşimleri gibi genliği
ve zamanla değişimi tam olarak bilinmeyen titreşimciler tarafından tetiklendiği
bilinmektedir.
Genelde
bir yapının modal test sonuçları çıkarılırken dışarıdan bir kuvvet uygulanır ve
tepki fonksiyonundan yararlanılır.(Deneysel Modal Analiz). Fakat ileri seviye
matematiksel işlemler ile dışarıdan herhangi bir kuvvet uygulamadan, yapıdaki
mevcut titreşimler ile yapının modal parametreler elde edilebilir.
Modal
Parametreler,
-Doğal Frekanslar
-Sönümleme
Oranları
-Mod
Şekilleri
Yapıdaki
mevcut titreşimler ile modal parametreleri belirleme işlemlerine Operasyonel Modal Analiz denir.
Bu çalışmalar genelde Ortam Titreşimi(Ambient Vibration) altında yapılan testler, ya da Sadece-Çıktı (Output-Only) çalışmalar olarak da adlandırılırlar. Teknolojinin ilerlemesi içe çok hassas ölçümler olanaklı hale geldiğinden, test yapmanın kolay yolu olarak adlandırabileceğimiz bu tür giderek daha yaygın hale gelmiştir.
EKİPMAN LİSTESİ
Bu
çalışmada kullanmış olduğumuz TestBox 2010 adlı cihazdan temel olarak bahsetmek
gerekirse,
TESTBOX2010-4-ATT
(http://www.teknikdestek.com.tr/2010.html)
-
4
Kanal(Eş Zamanlı Örnekleme)
-
24
Bit / 138 dB
-
2
kHz, 1kHz, 500Hz, 200Hz ,100Hz Örnekleme frekansı
-
GPS
üzerinden zaman senkronizasyonu
-
Kablosuz
veri aktarımı
-
Kendi
üzerine kayıt
özelliklerine
sahiptir.
( Detaylı
bilgi için http://www.teknikdestek.com.tr/2010.html ve http://www.teknikdestek.com.tr/6501.html)
 |
TESTBOX2010-4-ATT
|
Bu
noktada belki GPS üzerinden zaman senkronizasyonu üzerine kısa bir paragraf
açmak gerekir. Bu tür uygulamalarda genelde tüm sensörlerin bağlandığı merkezi
bir veri toplama sistemi kullanılır. Bu veri toplama sistemi sensörleri eş
zamanlı örnekler, tam olarak aynı anda alınmış ivme verileri modal analizin
yapılabilmesini sağlar. Ancak, bu uygulamada ise TDG tarafından geliştirilmiş
özel ve farklı teknolojide bir çözüm kullanılmıştır. Kullanılan veri toplama
sistemleri ve sensörler birbirleri arasında hiçbir bağlantı olmasa dahi eş
zamanlı örnekleme yapabilmektedir. Bu durum, GPS üzerinden zaman
senkronizasyonu yapılarak mümkün olur. Birbirinden bağımsız olarak yapının
farklı noktalarına yerleştirilen cihazlar GPS modülleri aracılığıyla uydu
zamanı üzerin 1 mikro-saniye çözünürlükte senkronize olurlar. Kendi iç bağımsız
sayaçlarını uydu saatine senkronize ederler. 1 mikro-saniyelik bu çözünürlük,
inşaat mühendisliği alanında yapısal sağlık takibi ve modal analiz yapmak için
yeterlidir.
Bu
çalışmada kullanılan ekipmanlar aşağıdaki gibidir:
-
4
Adet TESTBOX2010-4-ATT (Toplam 4Cihaz*4 Kanal=16 Kanal)
(Detaylı bilgi için http://www.teknikdestek.com.tr/2010.html)
-
Kablosuz
veri aktarma üniteleri
-
16
adet tek eksenli SENSEBOX-7021 ivme ölçer (mikro-g hassasiyet)
(Detaylı
bilgi için http://www.teknikdestek.com.tr/7000.html
)
-
Laptop
-
TESTLAB-NETWORK
veri toplama yazılımı
-
ARTEMIS
Operasyonel Modal Analiz yazılımı
YÜRÜTÜLEN ÇALIŞMA
Yapının
ilgili yerlerine X ve Y yönlerinde 16 adet ivme ölçer yerleştirilmiştir.
Yapısal Sağlık Takibi’nin en önemli
bileşenlerinden biri Operasyonel Modal Analiz’dir. Bu çalışmayı sizlerle paylaşmamızın en önemli nedeni bu çalışmada bir operasyonel modal analzi çalışmasında yer alması gereken tüm adımların A’dan Z’ye yer almış olması, bu nedenle çok başarılı bir örnek oluşturuyor olmasıdır.
Çalışmamızın aşamalarından bahsedecek olursak şu şekilde sıralayabiliriz.
- Yapı üzerinde sensörlerin monte edileceği yerler belirlendi.
- 2 tanesi Yapı’nın temeline ,diğer 14 tanesi de yapının 4 köşesine X ve Y yönlerinde yerleştirilecek şekilde 16 adet sensör monte edildi.Yapının her bir köşesine bir adet veri toplama ünitesi konuldu.
- Köşelerdeki veri toplama üniteleri GPS üzerinden eş zamanlı olarak verilerini toplayabilecek şekilde ayarlandı.
- Kablosuz veri aktarma üniteleri birbirlerini görecek şekilde (Line Of Sight) yerleştirildiler.
- TESTLAB-NETWORK yazılımı ile toplam 4 üniteden 16 kanal’a ait 20 dakikalık kayıt alındı.
- Artemis Operasyonel Modal Analiz Yazılımı ile kayıtlı datalar üzerinden analizler yapıldı.
- Ve yapıya ait Modal Parametreler belirlendi.
Bu
çalışmada TESTBO2010 cihazları ile kablosuz olarak başarılabilen 2 farklı veri toplama
şekli denemiştir.
