Uygun test metodunun belirlenmesi

Bu bölümde, bölüm 3.2.1.’de açıklanan değişiklikler yapılarak hazırlanan test düzenekleri üzerinde, farklı ölçüm cihazları kullanılarak, sönüm testleri için en uygun ölçüm cihazının belirlendiği bir dizi test yapılmıştır.

Aşağıda sistemi tahrik etmek ve sistem cevabını elde etmek için kullanılan ölçüm cihaz çiftleri bulunmaktadır;

i. Modal çekiç / ivmeölçer

ii. Modal çekiç / lazer titreşimölçer iii. Modal sarsıcı / lazer titreşimölçer

Bu çiftlerin ölçüm sonuçlarına etkisi incelenmiş ve sonuçlar aşağıda sunulmuştur.

i. Modal Çekiç / İvmeölçer

İlk olarak Şekil 3.7’de görüldüğü gibi modal çekiç ve ivmeölçer ikilisi ile sönüm testi yapılmış ve bölüm 3.2.1.’deki önlemler alınmadan önce yapılan teste ait sonuçlar ile karşılaştırılarak, yapılan değişikliklerin sonuçları nasıl etkilediği incelenmiştir.

49

Çizelge 3.2 : Modal çekiç ve ivmeölçer kullanılarak yapılan sönüm testine ait

değerler.

Çizelge 3.2’deki sonuçlar incelendiğinde, Çizelge 3.1 de verilen eski test sonuçlarına göre çok daha anlamlı sönüm değerleri elde edilmiştir. Elde edilen sönüm değerleri incelendiğinde, bölüm 3.2.1.’de belirtilen çevresel faktörler nedeniyle yapının kendi iç malzeme sönümüne ek olarak ortaya çıkan sönüm miktarının azaldığı ve yapının kendi malzeme sönümünün daha sağlıklı ölçülebildiği görülmektedir. Ayrıca aynı malzemeden farklı ebatlardaki numunelerin sönüm değerlerinin de birbirlerine oldukça yakın olduğu (sönüm değerlerinin küçük sayılar ile ifade edildiği de gözönüne alınmalı) görülmektedir. Böylece literatürde söylendiği üzere, metaller için, frekansın sönüm üzerinde bir etkisinin olmadığı da bu sonuçlar ile ifade edilebilir.

Daha önce ifade edildiği gibi modal çekiç ve ivmeölçer kullanılarak yapılan sönüm testlerinde, ivmeölçer sabit tutularak modal çekicin gezdirilmesi yoluyla yapı üzerindeki tahrik noktası kadar frekans tepki fonksiyonu elde edilmektedir. Bu ölçüm sırasında numune üzerinde bulunan 21 noktada çekiç gezdirilmiş ve yapının tepkisi 4 ve 5 nolu noktalar arasında bulunan ivmeölçerden alınmıştır. Çizelge 3.3’de ivmeölçerin bulunduğu nokta ile çekicin gezdirildiği 21 nokta arasında elde edilen 21 adet frekans tepki fonksiyonundan ayrı ayrı elde edilen 1. doğal frekans ve sönüm oranı (%) değerleri görülmektedir. Sonuçlar incelendiğinde, rijit ve homojen bir yapının sönüm değerinin elde edilebilmesi için aşağıdaki gibi bir ifade ortaya konabilir;

“Yapı etkin bir şekilde tahrik edilip, uygun bir noktadan cevap alınarak elde edilen frekans tepki fonksiyonundan yapının malzeme sönümü değerini elde etmek, yapının malzeme sönümünü belirlemek için yeterlidir”

50

Çizelge 3.3 : 40x40x500mm boyutlarındaki çelik malzeme, numune 1 üzerinden

toplanan 21 adet frekans tepki fonksiyonundan elde edilen 1. doğal frekans ve malzeme sönümü değerleri.

ii. Modal Çekiç / Lazer Titreşimölçer

Daha önce söylenildiği gibi, malzeme sönümünün elde edildiği frekans tepki fonksiyonunu elde ederken, yapıyı tahrik etmek ve yapının bu etkiye cevabını ölçmek için kullanılan ölçüm cihazları, test sonucu elde edilen yapıya ait malzeme sönümü değeri üzerinde oldukça etkilidir. Bu etkiyi rahatlıkla görebilmek için tüm test parametreleri sabit bırakılarak, sadece sistem tepkisi ölçmek için yapıya yapıştırılan ivmeölçer yerine Şekil 3.8’de görülen lazer titreşimölçer kullanılarak testler tekrarlanmıştır. Çizelge 3.4’de, yeni yapılan testlere ait sonuçlar, modal çekiç

51

& ivmeölçer kullanılarak yapılan testlere ait sonuçlar ile beraber verilerek daha kolay değerlendirilebilmeleri sağlanmıştır.

Şekil 3.8 : Modal test sırasında kullanılan modal çekiç ve lazer titreşimölçer.

Çizelge 3.4 : Modal çekiç & Lazer titreşimölçer ve Modal çekiç & İvmeölçer

kullanılarak yapılan sönüm testlerine ait değerler.

Çizelge 3.4’de bulunan değerler incelendiğinde, yapıya temas etmeden ölçüm yapabilen lazer titreşim ölçer kullanılmasının, ivmeölçerin sonuçlara kattığı ekstra kütle ve sürtünme etkilerini ortadan kaldırdığı görülmektedir. İvmeölçer yapıya ilave kütle ekleyerek yapının 1. doğal frekansını aşağı çekerken, eklenen ekstra sürtünme ile de sonuçlarda, malzemenin kendi iç sönümü ile beraber ilave bir sönüm sağlamakta ve doğru olmayan sonuçların elde edilmesine neden olmaktadır. Sonuçlara bakıldığında, ilave kütle ve sürtünme etkisinin özellikle narin yapılarda (30x30x300mm boyutundaki numuneler) etkili olduğu açıktır.

52

iii. Modal Sarsıcı / Lazer Titreşimölçer

Tüm test parametreleri aynı bırakılarak yapıyı tahrik etmek için kullanılan modal çekiç yerine Şekil 3.9’da gösterilen modal sarsıcı kullanılmasının sönüm üzerindeki etkisi incelenmiştir.

Şekil 3.9 : Modal test sırasında kullanılan modal sarsıcı ve lazer titreşimölçer.

Şekil 3.10 modal sarsıcı ve lazer titreşimölçer kullanılan ölçüm düzeneğini, Şekil 3.11 ise test numunesinin modal sarsıcı ile sarsılmasına ait detay görüntüyü göstermektedir.

Şekil 3.10 : Modal sarsıcı ve lazer titreşimölçer kullanılarak yapılan sönüm testi

53

Şekil 3.11 : Alüminyum malzeme, 40x40x500mm ve 30x30x300mm numunelerin

modal sarsıcı ile sarsılması.

Çizelge 3.5 incelendiğinde, önceden öngörüldüğü gibi modal sarsıcının yapıya ekstra kütle ekleyerek yapının 1. doğal frekansını aşağı çektiği, eklediği ekstra sürtünme ile de sonuçlarda, malzemenin kendi iç sönümü ile beraber ilave bir sönüm görülmesine ve doğru olmayan sonuçların elde edilmesine neden olduğu anlaşılmaktadır.

Çizelge 3.5 : Modal sarsıcı ve lazer titreşimölçer kullanılarak yapılan sönüm testine

ait değerler.