Titreşim Testlerinden Elde Edilen Verilerin Kalitesinin İyileştirilmesi

Abstract

Ölçülmüş titreşim verilerinin kalitesinin, transdüser kütlesi ve mesnet elemanları gibi sistematik hatalar ve parazitler nedeni ile olumsuz yönde etkilendiği bilinmektedir. Bu verilerle yapılan analizlerin doğruluğu ve güvenilirliği de kullanılan verilerlerin kalitesine bağlıdır. Bu tezin amacı, ölçülmüş titreşim verilerinden, özellikle Frekans Tepki Fonksiyonu (FTF) formundaki modal test verilerinden sistematik hatalar ve parazitler ayıklanarak bu verilerin kalitesinin iyileştirilmesidir. Bu çalışmada, ölçülmüş FTF ‘lerdeki sistematik hataların kaldırılması için yapısal modifikasyon yaklaşımına dayalı olarak yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntem hem transdüser kütlesi hem de mesnet elemanlarının etkilerinin kaldırılması için uygulanabilmektedir. Ayrıca FTF ‘lerdeki parazitlerin ayıklanması için de Tekil Değerlerine Ayrıştırma Tekniğine (TDA) dayalı olarak yeni yöntemler geliştirilmiştir. Sunulan yöntemlerin geçerliliği ve uygulanabilirliği hem sayısal simülasyonlarla hem de gerçek deneysel veriler kullanılarak incelenmiştir. Bu tezde geliştirilen yöntemler kullanılarak ölçülmüş FTF lerin kalitesinin önemli ölçüde iyileştirilebileceği gösterilmiştir. Bu tezde sağlanan başarılar ile ölçülmüş titreşim verilerini kullanan bir çok uygulamanın başarı oranının ve güvenilirliğinin arttırılabileceğine inanılmaktadır.

It is well-known that the quality of the measured vibration data is adversely affected by noise and systematic errors such as the mass loading effects of transducers and the effects of suspension elements. It is also known that the accuracy and the reliability of various analyses using experimental data strongly depend on the quality of the measured data. This thesis aims to improve the quality of the measured vibration data - in particular, modal test data in the form of Frequency Response Functions (FRFs) - by removing the systematic errors as well as noise from measured FRFs. In this study, a new method based on structural modification approach is developed for the elimination of systematic errors from measured FRFs. The formulation presented here is general in the sense that it can be applied for removing the adverse effects of both transducer mass loading and suspension elements. Also, several new methods based on Singular Value Decomposition (SVD) technique have been developed for the elimination of noise from measured FRFs. The validity and the applicability of the proposed methods in practice are assessed by extensive numerical simulations as well as using real experimental data. It is shown that the high degree of improvements of the quality of the measured FRFs can be achieved by utilising the methods developed in this thesis. It is believed that the achievements in this thesis will lead to higher reliability and success rate in many applications using measured vibration data.