Hasarlı plaklarda titreşim analizi

Abstract

Bir plak üzerindeki hasarın varlığı, konumu ve büyüklüğüne göre yapının doğal frekanslarında ve mod şekillerinde değişikliğe neden olur. Bu çalışmada, kare şeklindeki plakaların titreşim analizi, sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Sonlu elemanlar yöntemini kullanan ANSYS programı ve deneysel olarak Photon+ yazılımı ve ekipmanı yardımıyla, plak üzerindeki farklı hasar durumuna göre doğal frekansların değişimi incelenmiş ve bunun ile hasarın varlığı tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Özetle kare plaklarda hasar yeri-büyüklüğü ile doğal frekans değişimi incelenmiştir. Mekanik yapılarda hasar görmüş plaklar yaygın olarak kullanılır. Bu tarz yapıların titreşim analizi hasar tespiti için kullanılır. Birçok çalışmada, delikli dairesel plakların ve parça eksiltilmiş plaklarının titreşim analizinde analitik, deneysel vb. yöntemlerin kullanıldığı görülmüştür. Bununla birlikte, sabit bir plak üzerinde hasarın konumu, hasarın büyümesi, sınır koşullarının çeşitliliğinin etkileri konularına literatürde az rastlanmaktadır. Bu nedenle yapılan çalışmada hasarlar ve doğal frekans sonuçları arasında sistematik bir ilişki aranmaya çalışılmıştır. Bu analizler için gerekli parametreler belirlenmiştir. Kare plak boyutu, hasar derinlikleri, hasar genişlikleri ve ortam koşulları gibi bazı parametreler sabit tutulmuştur. Yapılan bu çalışmada elde edilen sonuçlar ile hasarlı kare plakların modal analizi ve hasar tespiti tahmin edilmektedir. Sayısal ve deneysel analiz sonuçları tablolar halinde karşılaştırılmış ve grafiklerle sunulmuştur.

Presence of a damage on a plate causes some changes in the natural frequencies and mode shapes depending on its location and size. In this study, vibration analysis of square shaped plates were examined experimentally. With the help of ANSYS software which uses the finite elements method and Photon+ software/equipment, the change in natural frequencies as a result of different damages on plate were examined and with this, damage prediction was aimed. As a summary, natural frequency change were examined on the square plates by using damage location-size. It's encountered that damaged plates are used on mechanic structures. Vibration analysis of these kind of stuctures is also used for damage detection. In a lot of study, it's encountered that analytical, experimental etc. methods are used on the vibration analysis of perforated circular plates and part-detracted plates. However, the location of the damage on a fixed plate, the growth of damage, the effects of the diversity of boundary conditions are rarely found in the literature. For this reason, a systematic relationship between damage and natural frequency results has been sought. The parameters required for these analyzes were determined. Some parameters such as square plate size, depth of damage, damage widths and ambient conditions are kept constant. In this study, modal analysis and damage detection of damaged square plates are predicted with the results obtained. Numerical and experimental analysis results are tabulated and compared with graphs.