Elektromekanik Askı ve Destek Sistemleri El Kitabı

Elektromekanik Askı ve Destek Sistemleri El Kitabı 13 3. DOĞAL FREKANS KAVRAMI VE SİSTEM ELEMANLARI İÇİN DOĞAL FREKANS HESAPLARI Konu başlından da anlaşılacağı üzere işin biraz teorik kısmı ile ilgili bazı kavramları ve basit modellemeleri değerlendirmekte fayda vardır. Titreşim dinamiğin bir alt kolu olup tekrarlanan hareketler ile ilgilenir 15 . Bu kitap içeriğinde elektromekanik yapılar ile ilgili titreşim problemleri ele alınmakla birlikte, titreşim aynı zamanda insanların iletişiminin de temelinde bulunmaktadır. Müzikal enstrümanların birçoğunda, özellikle telli enstrümanlarda titreşim iste- nilen bir olaydır. Diğer taraftan titreşim birçok mekanik sistem için istenmeyen, bazı durumlarda da yıkıcı bir durumdur. Örnek: Borular ve elektrik tahrikli mekanik ekipmanların gövdesindeki titreşimler yorulmaya neden olur ve sonuç olarak hasara yol açar. Deprem kaynaklı titreşimler binalarda çatlaklara ve hasarlara sebep olabilir. Günlük hayatta titreşim sıkça karşılaşılan bir etkidir ve genellikle titreşim seviyelerinin azaltılması temel mühendisliğin ilgi alanıdır. Kütlesi olan her varlık yerinde sabit dursa bile beraberinde hareketli olan herhangi başka bir bileşenden titreşim alır. Bu titreşim kütlelerin büyüklüğü ile orantılı olarak her iki kütlede farklı etkiler oluşturur. Küçük olan kütle temasta titreşimi azalırken büyük olan kütle titreşmeye başlar. Ayrıca içinde devingen mekanizma olan kütleler de kendileri titreşim üretir. Örnek, pompa içerisinde dönen çark pompanın tamamına titreşim üretir- ken, pompalanan akışkan ayrıca boru üzerinde bir titreşim üretmektedir. Aynı şekilde akustik sesler hareket üretirken ve/veya her türlü hareket de ses üretmektedir. Hesaplarda modelleme ideal olarak ve gerçekte olan için de ayrı ayrı yapılabilmektedir. Titreşim , cisimlerin sabit bir referans eksene veya nominal bir pozisyona (denge konumu) göre tekrarlanan hareket olarak ifade edilir. Titreşim her yerde mevcut olan ve mühendislik tasarımlarının yapısını etkileyen bir olgudur. Titreşim karakteristikleri mühendislik tasarımları için belirleyici faktör olabilir. Titreşim bazen zararlı olabilir ve kaçınılmalıdır, bazen de oldukça yararlıdır ve istenilir. Her iki durumda da titreşimin nasıl analiz edileceği, ölçüleceği ve kontrol edileceği mühendislik için önemli bir bilgidir. Aşağıdaki kavramlar her biri konunun anlaşılması için kritik önem taşır. • Kütle • Yay • Damper (Sönümleyici) • Hareket • Hız • İvme • Süre • Frekans Harmonik Hareket Genelde elektrik ve mekanik sistemler harmonik (ritmik) titreşir, aşağıda modelleme ile tanımlanan yay kütle sistemi doğal frekansı olarak bilinen karakteristik bir frekansta titreşmeye yatkındır. Bu tüm istikrarlı mekanik sistemlerin bir özelliği olarak ortaya çıkar. Tüm kararlı, serbest, elektrik ve mekanik sistemler, sistemin doğal frekansları olarak bilinen belirli ayrık frekanslarda harmonik olarak titreşir. Genel olarak, birden fazla doğal frekansa sahip sistemler harmonik olarak titreşmez. 15 Theory of Vibrations-W.T.Thomson, Elements of Vibration Analysis-L. Meirovitch, Vibrations of Continuous SystemsS. Rao, Fundamentals of Mechanical Vibrations-S.G. Kelly, Vibration Problems in Engineerin-W.Weaver, S.P. Timoshenko, D.H. Young, Engineering Vibrations-D.J. Inman, Mühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Dinamiği-Yücel Ercan Mekanik Titreşimler