DİNAMİK TİTREŞİM SÖNÜMLEYİCİLERDEKİ KATMANLI KİRİŞ TİPİ YAPILARIN TİTREŞİM ANALİZİ

Bu tez çalışmasında, katmanlı-kiriş-tipi dinamik titreşim sönümleyicilerin titreşim sönümleme davranışları araştırılmıştır. Katmanlı kiriş yapısının ve uç kütlenin dönme ataletinin, dinamik titreşim sönümleyicisi (DTS)'nin verimliliği üzerindeki etkileri analitik ve deneysel olarak incelenmiştir. Katmanlı-kiriş tipi DTS'nin matematiksel modeli oluşturulurken, kiriş boyunun kiriş kalınlığına oranı (L/h)>10 olduğu için Euler-Bernoulli kiriş teorisine göre kabuller yapılmış ve Hamilton prensibi kullanılarak hareket denklemi elde edilmiştir. Uç kütlenin dönme ataleti, D'alambert Prensibi kullanılarak hareket denklemlerine dahil edilmiştir. Ayrıca, katmanlı kirişlerin eşdeğer eğilme rijitliği de elde edilerek hareket denklemine dahil edilmiştir. Son olarak, elde edilen sınır koşulları hareket denklemine dahil edilerek katmanlı-kiriş tipi DTS'nin frekans denklemi elde edilmiş ve bu frekans denklemi çözülerek DTS'ye ait doğal frekanslar elde edilmiştir. Bu şekilde DTS'lerin sönümleme yaptığı frekans aralığı / frekanslar analitik olarak belirlenmiştir. DTS'lerin doğal frekansları farklı kütle oranları, katman malzemeleri, bağlantı noktası ile uç kütlenin ağırlık merkezi arasındaki mesafeler ve diğer ilgili faktörler dahil olmak üzere fiziksel ve geometrik parametrelerin farklı kombinasyonları için hesaplanmıştır. Ayrıca, uç kütlenin dönme ataletinin, çeşitli kiriş katmanı malzemelerinin, kiriş katmanlarının sayısının ve değişen kütle oranlarının DTS'nin doğal frekansları üzerindeki etkileri de sunulmuştur. Elde edilen bulgular, uç kütlenin dönme ataletindeki artışın DTS'nin düşük frekansları üzerinde daha önemli bir etkisi olduğunu göstermiştir. Ayrıca beklenildiği gibi katman kalınlığının arttırılmasının DTS'nin frekanslarını arttırdığını göstermektedir. Analitik ve deneysel sonuçları elde edilen DTS'lerin, titreşim sönümleme verimliliklerinin araştırılması amacıyla, elde edilen DTS'ler, kütle-yaydan oluşan ana bir sisteme eklenmiştir. Ana sisteme eklenen DTS'ler, modal sarsıcının bağlı olduğu bir tabla üzerine yerleştirilerek, sisteme belirli genlik ve frekanslarda zorlayıcı kuvvet uygulanmıştır. Uygulanan kuvvet harmonik sinüs fonksiyonu olarak ayarlanmıştır. DTS eklenmemiş ve DTS eklenmiş sistemde meydana gelen genlikler elde edilmiştir. DTS ekli yapıya ait titreşim genlikleri, sarsıcı zeminine, ana kütle üzerine ve DTS uç kütlesine ivmeölçerler bağlanarak elde edilmiştir. Böylelikle uç kütlenin dönme ataletinin, farklı katman malzemelerinin, kiriş katmanlarının sayısının ve değişen kütle oranlarının DTS'nin titreşim sönümleme verimliliği üzerindeki etkileri deneysel olarak elde edilmiştir. Çalışmanın sonuçları, katmanlı kirişli yapıların enerji toplayıcıları, mikromekanik sensörler ve kiriş tipi dinamik titreşim sönümleyiciler dahil olmak üzere birçok mühendislik yapılarının tasarımına katkıda bulunacaktır.