Modal Titreşim Analizi-CYPE 3D

Modal Titreşim Analizi-CYPE 3D

CYPE 3D‘deki “Modal Titreşim Analizi” modülü, yapının geometrisi ve özelliklerine (olası doğrusal olmayan durumlar da dahil) dayanarak modal analizini gerçekleştirmek için kullanılır. Süreç, tanımlanan her yük durumu için yapının doğrusal olmayan analiziyle başlar ve bu analizden, karşılık gelen sertlik matrisiyle birlikte “doğrusallaştırılmış” eşdeğer bir model elde edilir. Kütle matrisini analiz etmek için, yalnızca analiz edilen yük durumunda yer alan yerçekimi yükleri dikkate alınır ve katsayılar kombinasyon halinde tanımlanır.

Bu özelliği daha ayrıntılı olarak açıklamak için aşağıda birkaç nokta geliştirilmiştir.

Modal analiz için tasarım modeli

Bir yapının modal analizini gerçekleştirmek için, kullanıcıların özdeğer ve özvektör analizinin hangi başlangıç tasarım modeli üzerinde uygulanacağını, yani titreşim modlarının hangi rijitlik ve kütle matrisleriyle analiz edileceğini bilmeleri gerekir.

Yapı programa girildikten sonra, yapının geometrisi ve özellikleri kontrol edilebilir. İkincisiyle ilgili olarak, modele olası doğrusal olmayanlıklar dahil edilmiş olabilir: yalnızca çekme veya basınçta çalışan elastik destekler, yalnızca çekmede çalışan çubuklar, yalnızca basınçta çalışan balast modülüne sahip plakalar veya plastik mafsallar.

Bir sonraki adım, titreşim analizi için yük durumlarını incelemektir. Bu analiz şu şekilde gerçekleştirilir:

Rijitlik Matrisi

Program, bir yük durumundan başlayarak, bu yüklere maruz kalan yapının doğrusal olmayan bir analizini gerçekleştirir. Son yük adımında, doğrusal olmayan elemanların davranışını analiz eder ve doğrusal olmayanlıkların aktif olup olmadığını inceler; plastik mafsallar söz konusu olduğunda ise, oluşup oluşmadıklarını ve hangi durumda çalıştıklarını analiz eder. Program, doğrusal olmayan elemanları eşdeğer doğrusal elemanlarıyla değiştirir ve gerekli rijitlik matrisini sağlayan modal analiz için başlangıç modeli olan eşdeğer “doğrusallaştırılmış” bir model elde eder.

Yapılarda titreşim analizinin faydaları

Yapıların titreşim analizi, güvenliklerini, dayanıklılıklarını ve işlevlerini garanti altına almak için olmazsa olmazdır. Bu analizler, yapının rüzgar, trafik veya deprem gibi dinamik yüklere nasıl tepki vereceğini öngörebilir ve dayanıklı ve stabil olması için uygun bir yapısal tasarım yapılmasını sağlar.

Yapılar, dış kuvvetler (geçen araçlar gibi), rezonans frekansları (yürüyüş yollarında senkronize ritmik geçişler gibi) ve sistem bozuklukları (çalışan makineler gibi) dahil olmak üzere çeşitli faktörler nedeniyle titreşimlere maruz kalabilir. Titreşim analizi, yapıların doğal frekanslarını, titreşim modlarını ve dinamik tepkilerini anlayarak bunların kabul edilebilir sınırlar içinde kalmasını sağlamaya yardımcı olur.

CYPE 3D’de “Modal Titreşim Analizi” modülü nasıl çalışır?

Öncelikle, “Özellikler” sekmesinde (“Yapı” sekmesi) bulunan “Çubuklar” grubundaki “Titreşimler” seçeneği kullanılarak dikkate alınacak çubuklar seçilmelidir. Ardından, “Analiz” sekmesindeki (yine “Yapı” sekmesinde) “Modal” grubundaki “Yük Durumları” seçeneği kullanılarak yük durumları tanımlanmalıdır. Titreşim analizi, bu iletişim kutusunda tanımlanan her yük durumu için ayrı ayrı gerçekleştirilir.

Program, sonuçları hem rapor formatında hem de grafiksel olarak ekranda görüntüler ve her tanımlanmış yük durumu ve her titreşim modu için animasyonlar içerir.

Öncelikle, yük durumları “Yük Durumları” seçeneği kullanılarak tanımlanmalıdır. Titreşim modal analizi, bu iletişim kutusunda tanımlanan her yük durumu için bağımsız olarak gerçekleştirilir. Ardından, çubukların ayrıklaştırılması etkinleştirilerek “Analiz” seçeneği kullanılarak modal analiz çalıştırılır. Son olarak, “Titreşim modları” seçeneğinden, program tanımlanan her yük durumu ve her titreşim modu için sonuçları animasyonlar da dahil olmak üzere ekranda grafiksel olarak görüntüler. Ayrıca, aynı adlı seçenek kullanılarak rapor şeklinde de oluşturulabilirler.

Raporda, en alakalı mobilize kütle yüzdeleri, daha kolay tanımlanabilmeleri için mavi renkle vurgulanır. Sonuç olarak, kullanıcılar artık yapının dinamik davranışını daha verimli bir şekilde kontrol ederek, genel kabul görmüş güvenlik ve konfor eşikleri dahilinde olduğundan emin olabilirler.