Dijital kontrollü çok eksenli titreşim masası geliştirilmesi

Abstract

Titreşim masası adı ile bilinen deprem simülasyonu, bir mekanizma üzerine yerleştirilmiş metal tabladan oluşmaktadır. Bu metal tabla mekanizmalar sayesinde çok eksenli olarak hareket edip üzerine inşa edilecek olan yapıya deprem etkisi vermektedir. Bu mekanizmalar birbirinden bağımsız olarak metal tablayı hareket ettirmektedir. Hareketi meydana getiren mekanizma elektronik kontrol kartları ve gömülü sistemler sayesinde deprem verileri girilerek daha önce olmuş bir depremi tekrardan canlandırma veya farklı deprem verisi girilerek bu depremin gerçekleşmesini sağlamaktadır. Metal tabla üzerine inşa edilen yapının belirli bölgelerine ivme ölçer sensörleri konularak mekanizma ile meydana getirilen depremin bina üzerindeki tahribatı ve deprem verileri bu şekilde bilgisayar ortamına aktarılmaktadır. İnşa edilen yapıya tüm eksenler için tek tek hareket de verilebilmektedir. Bu hareket birbirinden bağımsız olarak çalışabilen lineer kızaklar üzerinde çalıştırılan step motorlardan sağlanılmaktadır. Bu metal tabla üzerine inşa edilen yapının üst bölgesine eksenel hareket edebilen bir mekanizma daha yerleştirilmiştir. Bu mekanizma üzerine ağırlık konulmuştur. Bu ağırlık bina deprem etkisiyle sallandığında binaya bağlanan ivme ölçerlerden aldığı veriye göre hareket edebilen bir servo motor yardımıyla konum değiştirerek binanın kütle merkezinin korunmasını sağlamaktadır. Bu sistemler sayesinde deprem tahribatını azaltabilmek için yazılım ve kontrol algoritmaları geliştirilip denemeler yapılmaktadır.

The earthquake simulation, which is also known as a shaking table, is a ground based mechanism that drives a table in order to accomplish the desired motion and acceleration to recreate seismic inputs. Its multi-axis mechanism can be used to give earthquake inputs to a building scale structure placed on a table. The designed software and hardware, as an embedded system, enables to recreate different earthquake events by using the desired input data or by the animation of previous earthquake signals. The platform sensory system is designed which includes some accelerometers placed on certain points of the building structure. Earthquake input signals along with the acquired sensory signals are transferred to a monitory system in order to evaluate the building movements an a possible damege in the structure during and after an earthquake. A building scale structure will be designed whose performance hast to be similar two a two-story frame building. Another mechanism placed at the vibration amplitude, and therefore, minimize the overall effects of seismic ground inputs. This control mechanism will work together with the accelerometers that can measure the movements at the structure and gives feedback to the control system. The final aim is to reduce system vibration and protect the mass center of the building under earthquake events. The good desing of the mechanisms, driving system and sensorial system as well as the acquisition of the overall system data allow to test different earthquake events, the performance of the building under seismic inputs, as well as basic active control algorihthms that can reduce building damage.