Sarsma Masası Deneyi
Sarsma masası en basit tanımıyla, bir, iki veya üç boyutlu titreşim hareketlerini yapay olarak üreterek dinamik hareketleri taklit eden platform olarak adlandırılmaktadır. Test edilecek model sarsma masası üzerine yerleştirilmekte ve dinamik etkiye maruz bırakılarak dinamik davranış gözlemlenmektedir. Dinamik hareketin parametreleri, sarsma masasının fonksiyonları ile kısıtlıdır. Sarsma masası genel olarak, servo motor, lineer aktivatör, üst masa, güç bağlantısı, servo sürücü, limit anahtarı, yönetici, güç anahtarı, acil düğme bağlantılarından oluşmaktadır. Sarsma masasını etkin bir şekilde kullanabilmek için bu bölümlerin işlevlerinin iyi bir şekilde bilinmesi gerekmektedir.
Servo Sürücü, Servo Motor
Lineer Aktüatör: Düşük voltaja sahip direk akımlı (DC) motorun dönme hareketini doğrusal (lineer) harekete çeviren (itme ve çekme hareketlerini sağlayan) cihazlardır.
Üst Masa: Simule edilecek modelin mesnetleneceği masadır.
Güç Bağlantısı: Elektrik enerjisinin sarsma masasına girişinin olduğu bağlantı noktasıdır.
Limit Anahtarı: Masanın hareket kabiliyetinin sınırlandığı anahtardır.
Kontroller: Bilgisayardan sisteme komutun verildiği yönetici kısmıdır.
Güç Anahtarı: Elektrik enerjisinin açıp-kapatma anahtarıdır.
Acil Anahtar Bağlantısı: Sisteme titreşim verildikten sonra acil bir durum halinde enerjiyi kesen anahtar bağlantısıdır
Sarsma masası deneyleri, gerçek bir depremi simüle eden yapı ve deprem mühendisliği dallarında deprem kuvvetinin yapı üzerindeki etkilerini araştırmada çokça kullanılan bir yöntemdir. Sarsma masası ile gerçek bir depremin yapı üzerinde simülasyonu gerçekleştirilerek yapı elemanlarına ait iç kuvvet ve şekil değiştirmeler gerçeğe en yakın olarak belirlenebilmektedir. Yapı elemanlarının ve sistemlerinin dinamik etkiler altında davranışlarının belirlenmesinde kullanılan en etkin ve gerçeğe en yakın yöntemlerden biri sarsma masası deneyidir. Sarsma masasının temel çalışma prensibi rijit tablaya bağlanmış yapı modellerini veya yapı elemanlarını, istenilen bir ivme fonksiyonu ile titreştirilmesidir.
Sarsma masası ile yapılan deneylerin diğer deneylere göre bazı avantajları bulunmaktadır. Bu avantajlar: Bir ivme veya yol kaydını deneysel olarak iyi simüle ettiği için, deneylerinde daha gerçekçi sonuçlar elde edilmektedir. Verilen kayıtlar, ivmeden alınan kayıtlarla karşılaştırılıp, hatalar filtreleme ile giderilebildiğinden, düzeltmeler ve deney hataları en aza indirgenebilmektedir. Aynı kayıtlar birden fazla sisteme etkitilerek, grafik oluşturulup, optimum sonuçlar elde edilebilmektedir. Deneylerde kullanılan kayıtlar, aynı zamanda sonlu eleman analizi yapan programlarda uygulanarak karşılaştırma yapmak mümkün olabilmektedir. Herhangi bir güç kesintisinde (elektrik kesilmesi, bilgisayar problemleri v.b) deney tekrarlanabilmektedir.
Avantajlarının yanı sıra, sarsma masasının bazı dezavantajları bulunmaktadır. Bu dezavantajlar ise: Yapıların genel olarak ölçekli hali kullanılmaktadır. 1/1 ölçekte masada çözüm yapmak çoğu zaman mümkün olmamaktadır. Masanın üzerindeki modelin kütlesine bağlı olarak oluşan atalet kuvveti masanın devrilmesine veya mekanik donanımın zarar görmesine sebep olacağından, boyutları sınırlandırmak gerekmektedir. Masa çalışırken kendi bünyesindeki titreşimler, kayıt alınan titreşim ile karışabilmektedir. Bu ise bazı durumlarda veri kaybına neden olabilmektedir.
Sarsma Masasının Kullanımı Hakkında Öneriler: Mekanik parçaların sürtünmeden dolayı oluşan kayıpları önlemek için düzenli aralıklarla yağlanması gerekmektedir. Acil Durum Butonu sistemin hareketinden önce rahat ulaşabilecek bir konumda olmalıdır. Sarsma masası sert ve düz zemin üzerine konulmalıdır. Aksi taktirde, ölçülen ivme kayıtlarında bu sebeple hatalar oluşabilmektedir. Sarsma masasının servo motorunun belirli bir ağırlık kapasitesi vardır. Bu ağırlık kapasitesinin aşılmaması gerekmektedir. Sistem üzerindeki yapının atalet kuvvetinden dolayı sarsma masası hareket edebilmekte veya devrilebilmektedir. Bu durum için sarsma masası mesnetlenerek gerekli önlemler alınmalıdır.
Sarsma masası üzerinde deneyi yapılacak modelin içeriğinde sıvı malzeme olması durumunda, frekans içeriği ve genlik ayarlanırken, ilgili aralıklar sıvının sarsma masasının donanımlarının üzerine dökülmeyeceği aralıklarda seçilmelidir. Aksi takdirde, sıvı elektronik parçalara temas edip, parçaların bozulmasına sebep olabilmektedir. Alınan veriler sarsma masasına ait titreşimleri de barındırdığından, bu titreşimlerin verilerden ayıklanması gerekmektedir. Fourier Dönüşümü kullanılarak ivme kaydının içermeyeceği frekanslar filtrelenmelidir. Sarsma masasının boyutları dikkate alınarak mesnet yerleri belirlenmelidir. Mesnet yerlerinin sarsma masasının üzerinde bulunan somun yuvalarına yakın olması gerekmektedir. Mesnetleme eğer mengene (işkence) ile yapılacaksa işkencenin sarsma masasının hareketini engellemeyecek şekilde monte edilmesi gerekmektedir.
