Doğal Frekans

Doğal Frekans


Endüstride kullanılan tüm yapı elemanları, hatta kütleye sahip evrende bulunan tüm cisimlerin bir doğal frekansı bulunmaktadır. Kuvvet altında sıkışarak belirli bir yer değiştirme miktarı olan k statik yay sabiti değeri ile kütlesi olan m miktarı üzerinden her maddenin W=1/2pi*sqrt(k/m) formülü ile ifade edilebilecek serbest titreşimi yani doğal frekansı vardır. Bunun yanında hareketli olup bazı sönüm elemanları üzerinde çalışan sistemlerde ise zorlanmış titreşimler ve yine bu sınır şartına bağlı oluşan doğal frekanslar vardır. Uzayda 3 ötelenme (UX,UY,UZ) 3 dönme (RotX,RotY,RotZ) serbestliğine sahip tüm yapılar belirli bir frekans bandında tahriğe maruz kaldıklarında eğer kendi doğal frekansları ile çakışma söz konusu olursa üzerindeki deformasyonlar gitgide artacak ve bu tahrik devam ettiği müddetçe bir süre sonra parça aşırı deforme olacak veya parçalanacaktır. Tekrarlı yüklemeler(araç motoru vs gibi) veya sürekli dönen şaft, mil gibi güç aktarma organları doğal frekans(modal) analizi ile incelenmesi gerekmektedir. Analiz sonucu elde edilen değerler, sistemin en çok kütle katılımının olduğu frekanslar üzerinden(kritik modlar) incelenmeli ve maruz kaldığı tahrik frekansları ile karşılaştırıldıktan sonra çakışma yaşanması halinde tasarım değişikliği veya kütlenin değiştirilmesi ile tekrar modal analiz yapılarak incelenmelidir. Sürekli dönen parçalar üzerinde benzer bir yaklaşımla, servis koşullarındaki rpm hızları ile rotordinamiği analizi yapılarak elde edilen campbell diyagramlarında kritik hızlar incelenmelidir. Riskli görülen hızlar varsa bundan kaçınılmalıdır. Bunlara ek olarak modal analiz temel bir analiz olup, titreşim ve şok analizleri öncesinde yapılması gereken bir analiz türüdür.