SOLIDWORKS Random Vibration Analiz çalışmamıza devam ediyoruz. Öncelikle ilk makalemizi ziyaret ederek, detayları incelemenizi tavsiye ederiz. Tasarım üzerinde ilgili sistemin mod şeklerine bağlı olarak, nasıl etkileneceğini görmek için “Mode shape” tanımlamasında kalmıştık. Şimdi kaldığımız yerden devam edelim.
Yapının 107.23 Hz (65 mod) şeklinde şekil değişimi ;
Sistemler çalışacakları ortamlarda maruz kalacakları titreşim koşulları göz önünde bulundurularak tasarlanmaktadırlar. Bu çalışmada incelenen tasarım da maruz kalacağı rastgele titreşim göz önünde bulundurularak oluşturulmuş, çalışmada titreşimin sebep olacağı mekanik etkiler incelenmiştir.
Rasgele titreşim (Random Modal) için tipik bir ivme zaman eğrisi aşağıdaki görselde benzer biçimde görünecektir. Rastgele titreşim, belirli bir bant aralığındaki tüm frekansların, her an mevcut olması bakımından benzersizdir. Bu durum, bir sistem, 20 Hz ile 2000 Hz arasındaki frekans bant genişliği üzerinden rastgele titreşim ortamına tabi tutulduğunda, aynı bant genişliğinde sistemin yapısal rezonanslarının tümünün aynı anda uyarılacağı anlamına gelir. Başka bir deyişle, sistemin temel rezonans frekansı yüksek harmoniklerin birçoğu ile birlikte tahrik edilecektir. Bu çalışmada, rasgele titreşim yüklemesi güç spektral yoğunluğu yani PSD girdisi kullanılarak yapılmıştır.
Random modal analizde yapı üzerine yerleştirilen sensörler vasıtasıyla sistemin üzerine etkileyen ivme zaman göre grafik elde edilir (Extended Simple Waveform).
Elde edilen zamana bağlı ivme değerinde zaman değeri hz değerine çevrilmesi işlemine (FFT of Extended Simple Waveform) denir.Bu işlemi Phyton ve matlab vb. programlarda gerçekleştirebiliriz.
Random Vibration analizlerde FFT sonuçlarını PSD çeviriyoruz. Bunun için her bir ivme değerini karesini alıp hz bölüyoruz. Random vibration analizde her zaman PSD değerleri üzerinden analiz yürütülür.
Normal Dağılım (Gauss dağılımı)
İlgili PSD diyagramları içerisinde ilgili her aralıklarında frekans sıklıklarına uygun olarak sigma değerlerini belirlenmektedir. Gaus eğrisi hiçbir zaman kesişmemektedir. Bu yüzden eğrinin bir fonksiyonu olmadığından dolayı eğrinin integrali alınarak alanı bulamamaktayız. Random vibration analizde +- 3Q(sigma değeri değerine göre analiz yapılmaktadır.
Random vibration Analizle ile İlgili Kabul Şartları
Random vibration analizi yapılacak tasarım için önce çevresel kategori belirlenmelidir. Örn; Bir transfer panosunun karayolu ile taşınması durumunda şartnamede yer alan C3 PSD diyagramı kullanılacaktır.
Longitude hareket ekseni,Vertical yer çekimine dik eksen, Transverse yanal eksen anlamına gelmektedir.Yönetmelikte belirtilen dataları kopyalayıp analizimize girebiliriz. Aşağıda yer alan rms (ağırlıklı ortalaması) olarak düşünebilinir.
Tabloya bakıldığında vertical bizim için en kritik titreşim koşulunu sağlamaktadır. Vertical sütunda “psd” ortalaması 2,24 “g” yanal eksende 1,48 hareket düzleminde 1,90 g’dir.
Rms formülüsazyonu aşağıdaki gibidir. Sadece grafikten bakarak en kritik noktayı belirlemek zor olduğu için Rms değeri bunun daha kolay bulmamızı sağlar.
Tek Tip Taban uyarımı ile doğrusal ve doğrusal olmayan dinamik etütler için belirtilen yönlerde kısıtlanmış tüm konumlara tek tip uyarımlar uygular. Rastgele titreşim etütleri için frekansın fonksiyonları olarak global yönlerde yer değiştirme, hız veya ivme tek tip taban uyarımlar tanımlayabilirsiniz.
1 g^2/hz ivmeye bağlı tek tip uyarımı ilgili düzlem için tanımlamasını gerçekleştirdim. İvmenin hangi hz Aralıklarında etkilediğini belirtmek için eğri tanımlaması gerçekleştiriyoruz. X ekseninde bu analizi yapacağım normalde bu analizler 3 eksende yapılmaktadır.
Bir dinamik sisteme başlangıç koşullarını uygularsanız, sistem dinlenme durumuna gelene kadar azalan genlikle titrer. Bu olguya sönümleme denir. Sönümleme; iç ve dış sürtünme, döngüsel elastik gerilimli malzemelerin mikroskopik düzeydeki termal etkileri ve hava direnci gibi birçok mekanizma yoluyla enerji yayan karmaşık bir olgudur. 1’inci mod şeklinden son mod şekli 65’inciye kadar sönümleme katsayısı 0.025 olarak eklendi.
Makalenin devamı için SOLIDWORKS Random Vibration Analiz #3 sayfasına geçiniz.
SOLIDWORKS Random Vibration Analiz çalışmamızın ilk makalesine geçmek için lütfen tıklayınız.
[…] son makalesi ile karşınızdayız. Bir önceki çalışmamızın bütün detayları için buraya tıklayabilirsiniz. Artık analiz sonuçlarını göreceğiz. Son olarak sönümleme […]