Kendi Kendini Besleyen Titreşim | Resonance Institute

Kendi Kendini Besleyen Titreşim Davranışı

Bir doğalgaz transfer istasyonunda gerçekleştirilen "Yapısal Titreşim Ölçüm Servisi" aşamasında, sahada bulunan paratoner direklerinin, salınım yaptığı gözlemlenmiştir.
Saha personeli ile yapılan görüşmelerde, direklerin belli rüzgar hızlarında oldukça fazla sallandığı, hatta bazı direk uçlarının bu sallantı neticesinde hasar aldığı öğrenilmiştir.

Rüzgarın belli hızlarında oluşan bir salınım durumunun varlığı, problemin akışkan / obje ilişkisi sonucu gerçekleştiğini göstermektedir.
Laminar akış etkisi altında bulunan bir çubuğun arkasında, akışkan türü (Strouhal sayısı - St), akış hızı (U) ve çubuk çapı (L) ile orantılı bir frekansta "Vorteks Girdapları" oluşur.

Eğer bu vorteks frekansı çubuğun / yapının / objenin yapısal doğal frekansları ile çakışırsa, "Kendi Kendini Besleyen Titreşim" diye tabir edilen bir durum oluşur. Vorteks, sisteme sürekli enerji beslemesi yaparak, salınımın devam etmesine ve yapının / objenin belli bir süre sonra yorulma kaynaklı hasar almasına neden olur.

0,25X Darbeler

Direk Yüksekliği [m]

0,6Hz

1.mod tahrik

bölgesi

2Hz

2.mod tahrik

bölgesi

10kmsa rüzgar hızı

15km/sa rüzgar hızı

Nodal

Nokta

Vorteks Frekansı vs Yükseklik

Vorteks Frekansı [Hz]

0,6Hz

1.mod

2Hz

2.mod

0,6Hz

1.mod

2Hz

2.mod

Düşük rüzgar hızlarında direğin alt bölgesinde oluşan vorteks tahriği ile 0,6 Hz frekansında 1. mod oluşumu gözlemlenirken, yüksek rüzgar hızlarında direğin üst/orta bölgesinde oluşan vorteks tahriği sonucunda 2 Hz frekansında 2. mod oluşumu gözlemlenmektedir.
Yorulma nedeniyle yapısal hasar oluşmaması için direğin çelik halatlar ile mod şeklinde dikkat ederek yere sabitlenmesi önerilmiştir.

Yapısal titreşim ölçümleri ile büyük statik yapılarda (çelik konstrüksiyon / betonarme bina, köprü, kule, direk vb.) rüzgar gibi doğal tahrik mekanizmaları ya da trafik / endüstriyel çalışma gibi insan etkisi sonucu oluşan tahrik mekanizmaları sonucunda oluşan titreşimler, ISO 4866, ISO 2631 ve DIN 4150 standartlarıyla karşılaştırılıp, yapısal hasar ve / veya insan konforu durumlarına göre değerlendirilmelidir.
Bu yapılarda oluşan titreşimler "Yapı Sağlığı İzleme Sistemi" ile canlı bir şekilde sürekli takip edilebilir.
Genlik limitlerinin aşılması durumunda, uzman bir ekip tarafından ayrıntılı yapısal titreşim ölçüm metotları uygulanıp (modal test, ODS, OMA, Motion Amplification vb.), düzeltici aksiyonlar belirlenmelidir.