Modal test ve modal analiz, bir sistem veya yapıdaki doğal titreşim özelliklerini belirlemek için kullanılan önemli mühendislik teknikleridir.

**Modal Test:**

Modal test, bir yapı veya sistemdeki titreşim özelliklerini deneysel olarak ölçerek belirlemeyi amaçlar. Bu teknik, genellikle yapısal sağlamlık değerlendirmesi, dinamik modelleme ve titreşim izolasyonu gibi uygulamalarda kullanılır. Modal test genellikle şu adımları içerir:

1. **Uyarma:** Sisteme veya yapının belirli noktalarına uyartıcı kuvvetler uygulanır veya titreşim kaynakları kullanılır. Bu uyarma genellikle darbe çekiçleri, titreşim sürücüleri veya test makaraları gibi ekipmanlar aracılığıyla yapılır.

2. **Veri Toplama:** Uygulanan kuvvetlerin etkisi altında yapı veya sistemdeki titreşimler sensörler aracılığıyla ölçülür. Hız, ivme veya yer değiştirme gibi titreşim parametreleri genellikle ölçülür.

3. **Analiz:** Toplanan veriler analiz edilir ve frekans-davranış cevapları elde edilir. Bu analiz genellikle frekans spektrumu, mod şekilleri ve doğal frekanslar gibi bilgileri içerir.

4. **Sonuçların Yorumlanması:** Modal test sonuçları yorumlanır ve yapı veya sistemdeki temel modların, rezonans frekanslarının ve titreşim modlarının özellikleri belirlenir.

**Modal Analiz:**

Modal analiz, bir yapı veya sistemin matematiksel modelini oluşturarak ve bu modeli kullanarak titreşim davranışını analiz etmeyi amaçlar. Bu analiz, genellikle bilgisayar destekli mühendislik yazılımları kullanılarak gerçekleştirilir. Modal analizin temel adımları şunlardır:

1. **Model Oluşturma:** Yapı veya sistemin matematiksel modeli oluşturulur. Bu model, kütlesel, sönümleyici ve esneklik özelliklerini içerir.

2. **Matris Çözümleme:** Oluşturulan model, genellikle kiriş, plaka veya kabuk gibi elemanlardan oluşan bir yapısal matris denklemine dönüştürülür. Bu denklem, sistemin doğal frekansları ve mod şekillerini belirler.

3. **Sonuçların Yorumlanması:** Modal analiz sonuçları yorumlanır ve yapı veya sistemdeki temel modların, rezonans frekanslarının ve titreşim modlarının özellikleri belirlenir.

**Operational Modal Analysis (OMA – Normal Çalışma Koşullarında Modal Analiz):**
OMA, bir yapı veya sistem üzerinde gerçek dünya koşullarında meydana gelen doğal titreşimleri değerlendirmek için kullanılan bir tekniktir. Yani, sistem normal çalışma koşullarında (işletmeci koşullarında) bulunduğunda titreşimleri ölçer. Bu teknik genellikle yapıların gerçek dinamik özelliklerini belirlemek, yapısal sağlamlığı izlemek ve titreşim izolasyonu gibi uygulamalar için kullanılır.

**Experimental Modal Analysis (EMA – Deneysel Modal Analiz):**
EMA, bir yapı veya sistemin laboratuvar ortamında deneysel olarak uyartıldığı ve ölçüldüğü bir tekniktir. Bu teknik, titreşim verilerinin deneysel olarak toplanması ve bu verilere dayanarak yapının modal parametrelerinin belirlenmesi işlemidir. EMA genellikle yapıların doğal frekansları, mod şekilleri ve rezonans davranışları gibi titreşim özelliklerini belirlemek için kullanılır.

**SISO (Tek Giriş Tek Çıkış):**
Modal analizde SISO, bir yapı veya sistemde sadece bir kontrol girişi (input) ve bir çıkış (output) bulunduğunu ifade eder. Bu durumda, sistem tek bir uyartma kaynağına (genellikle kuvvet veya desplasman) ve tek bir ölçüm çıkışına (genellikle ivme veya yer değiştirme) sahiptir.

**SIMO (Tek Giriş Çoklu Çıkış):**
SIMO, modal analizde bir yapı veya sistemde tek bir kontrol girişi (input) olduğunu ancak birden fazla çıkış (output) bulunduğunu ifade eder. Bu durumda, sistem tek bir uyartma kaynağına sahiptir ancak birden fazla ölçüm çıkışı alınır. Örneğin, bir yapıda tek bir kuvvet uygulanabilir ancak farklı noktalardaki yer değiştirme veya ivme ölçümleri alınabilir.

**MIMO (Çoklu Giriş Çoklu Çıkış):**
MIMO, modal analizde bir yapı veya sistemde birden fazla kontrol girişi (input) ve birden fazla çıkış (output) olduğunu ifade eder. Bu durumda, sistemde birden fazla uyartma kaynağı bulunur ve birden fazla ölçüm çıkışı alınır. Örneğin, bir yapıda birden fazla noktada farklı kuvvetler uygulanabilir ve bu noktalardaki farklı yer değiştirme veya ivme ölçümleri alınabilir.

**Operating Deflection Shape (ODS – İşletme Esneme Şekli):**

Bir yapı veya sistemin işletme sırasında nasıl esnediğini ve şekil değiştirdiğini görsel olarak gösteren bir tekniktir. ODS, genellikle büyük makineler, köprüler veya bina yapıları gibi büyük ölçekli sistemlerde kullanılır. Bu teknik, yapıların normal işletme koşullarında nasıl davrandığını anlamak için önemlidir. ODS analizi, işletme sırasında yapıların titreşimlerini ve esnemelerini belirlemek için titreşim ölçümleri yapar. Bu ölçümler, sensörler aracılığıyla alınan verilerin bilgisayar destekli analizi ile gerçekleştirilir.

ODS, yapıların işletme esneme şeklini görsel olarak göstererek, yapısal sağlamlık ve performansı değerlendirmede önemli bir rol oynar. Bu teknik, yapısal değişikliklerin veya hasarın tespit edilmesine yardımcı olabilir ve yapıların işletme sırasında nasıl davrandığını anlamak için değerli bilgiler sağlar.

Modal testlerde Frekans Tepki Fonksiyonu (FRF) ve Transfer Fonksiyonu, yapı veya sistemin dinamik davranışını analiz etmek için kullanılan önemli kavramlardır.

**Frekans Tepki Fonksiyonu (FRF):**

Frekans Tepki Fonksiyonu (FRF), bir sistemin uyarma ile tepki arasındaki ilişkiyi tanımlayan bir fonksiyondur. Bu fonksiyon, bir sisteme belirli bir frekansta uygulanan uyartma ile sistemin o frekansta verdiği tepkiyi (genellikle ivme, hız veya yer değiştirme) ilişkilendirir. FRF, uyartma ve tepki arasındaki frekans bağımlı transfer fonksiyonunu temsil eder. Modal testlerde, yapı veya sistemin doğal frekanslarını, rezonansları ve mod şekillerini belirlemek için FRF’ler kullanılır.

**Transfer Fonksiyonu:**

Transfer Fonksiyonu, bir sistemin giriş ve çıkışları arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak ifade eden bir fonksiyondur. Bu fonksiyon, sisteme uygulanan giriş sinyalinin, sistemin çıkışında nasıl bir tepki oluşturduğunu tanımlar. Modal testlerde, yapı veya sistemin mekanik davranışını tanımlayan matematiksel modeller oluşturmak için transfer fonksiyonları kullanılır. Bu modeller, yapı veya sistemin doğal frekanslarını, mod şekillerini ve sönümleme özelliklerini belirlemek için kullanılabilir.

**Koherans:**

Modal testlerde koherans, yapı veya sistemin farklı noktalarında yapılan ölçümler arasındaki ilişkiyi ifade eden bir kavramdır. Koherans, genellikle bir sistemdeki farklı noktalardaki ölçümlerin birbirleriyle nasıl ilişkilendiğini, yani ölçüm noktaları arasındaki bağlantı derecesini belirtir.

Koherans, iki farklı ölçüm noktası arasındaki frekans bağımlı ilişkiyi ifade eder. Yüksek koherans değerleri, iki ölçüm noktası arasında güçlü bir ilişki olduğunu gösterirken, düşük koherans değerleri zayıf bir ilişkiyi veya ilişki olmamasını ifade eder. Koherans ölçümü, yapı veya sistemin dinamik davranışını anlamak için kullanılır ve modal analizde önemli bir rol oynar.

Koherans genellikle bir frekans aralığında değerlendirilir ve genellikle 0 ile 1 arasında bir değer alır. Koheransın 1’e yakın olması, iki ölçüm noktası arasında güçlü bir ilişki olduğunu gösterirken, 0’a yakın olması ilişkinin zayıf olduğunu gösterir. Koherans analizi, yapısal sağlamlığı değerlendirmek, titreşim izolasyonu sağlamak ve yapının dinamik özelliklerini belirlemek için kullanılır.

Modal test ve modal analiz, yapısal sağlamlık, titreşim izolasyonu, yapısal tasarım ve dinamik modelleme gibi birçok mühendislik uygulamasında önemli bir rol oynar. Bu teknikler, yapı ve sistemlerin titreşim performansını anlamak ve optimize etmek için önemli araçlar sağlar.

Modal analiz ürünlerimiz ile ilgili bilgiler için lütfen tıklayınız..

OROS MODAL yazılımı videomuz YouTube kanalımızda.. | Marmatek