Doğal Frekansı Anlamak
Tanım: Doğal Frekans Nedir?
A doğal frekans Bir nesne veya sistemin hareketsiz konumundan rahatsız edilip herhangi bir dış kuvvet olmadan serbestçe titreşmesine izin verildiğinde salınacağı belirli frekanstır. Nesnenin tamamen fiziksel özellikleriyle belirlenen, içsel ve temel bir özelliğidir: yığın ve onun sertlikGitar telinden köprüye, makinenin destek yapısına kadar her fiziksel nesnenin bir veya daha fazla doğal frekansı vardır.
Kütle, Sertlik ve Doğal Frekans Arasındaki İlişki
Bu üç özellik arasındaki ilişki basit ve sezgiseldir:
- Sertlik: Daha sert bir nesnenin *daha yüksek* bir doğal frekansı vardır. Bir gitar telini düşünün: teli sıkmak (sertliğini artırmak) perdeyi (frekansı) yükseltir.
- Yığın: Daha büyük kütleli bir cismin *daha düşük* bir doğal frekansı vardır. Masanın kenarından sarkan bir cetveli düşünün: Daha uzun ve daha ağır bir cetvel, daha kısa ve daha hafif bir cetvelden daha yavaş (daha düşük frekans) salınır.
Basit bir tek serbestlik dereceli sistem için bu ilişki şu formülle tanımlanır:
Doğal Frekans (f)n) ∝ √(Sertlik / Kütle)
Bu, bir cismin doğal frekansını değiştirmek için ya sertliğini ya da kütlesini (ya da her ikisini) değiştirmeniz gerektiği anlamına gelir.
Doğal Frekans ve Rezonans: Kritik Bir Bağlantı
Doğal frekans kavramı, titreşim olgusuyla doğrudan bağlantısı nedeniyle mühendislik ve titreşim analizinde kritik öneme sahiptir. rezonans.
Rezonans, bir sisteme doğal frekanslarından birine eşit veya çok yakın bir frekansta periyodik bir dış kuvvet uygulandığında meydana gelir. Bu gerçekleştiğinde, sistem dış kuvvetten gelen enerjiyi çok verimli bir şekilde emer ve bu da titreşim genliğinin önemli ölçüde artmasına neden olur. Sönümleme, genliğin sonsuza kadar artmasını sınırlayan tek faktördür.
İşte bu yüzden doğal frekansları anlamak çok önemlidir:
- Sorunları Tahmin Etme: Bir makinenin çalışma hızını ve taşıyıcı yapısının doğal frekanslarını biliyorsanız, rezonans durumunun oluşup oluşmayacağını tahmin edebilirsiniz.
- Sorun giderme: Bir makine aşırı titriyorsa, doğal frekanslarını belirlemek, bunun nedeninin rezonans olup olmadığını belirlemede önemli bir adımdır.
– Başarısızlıktan Kaçınmak: Bir makineyi rezonans modunda çalıştırmak aşırı titreşime, yüksek strese ve nihayetinde felaketle sonuçlanabilecek arızalara yol açabilir. 1940'taki Tacoma Narrows Köprüsü'nün meşhur çöküşü, rezonansın çarpıcı bir örneğiydi.
Doğal Frekanslar Nasıl Belirlenir?
Bir makinenin veya yapının doğal frekansları genellikle aşağıdaki yöntemlerden biri kullanılarak belirlenir:
1. Darbe Testi (veya Çarpma Testi)
Bu, en yaygın deneysel yöntemdir. Makine (çalışmıyorken) aletli bir darbe çekiciyle vurulur ve ortaya çıkan titreşim bir ivmeölçer ile ölçülür. Çekiç darbesi geniş bir enerji aralığı sağlar ve yapı doğal frekanslarında doğal olarak "çınlar". Bu frekanslar, ortaya çıkan FFT spektrumunda belirgin tepe noktaları olarak görünür.
2. Kalkış / Duruş Testi
Çalışan bir makine için, hızlanma veya yavaşlama testi doğal frekansları belirleyebilir. Makinenin hızı değiştikçe, herhangi bir dönme kuvveti (dengesizlik gibi) bir frekans aralığında hareket eder. Bu frekanslardan biri doğal bir frekansı aşarsa, titreşim genliği o hızda belirgin bir tepe noktası gösterir. Bu, bir sistemin hızını bulmanın yaygın bir yoludur. kritik hızlar.
3. Sonlu Elemanlar Analizi (FEA)
Tasarım aşamasında mühendisler, bir bileşenin veya yapının teorik doğal frekanslarını, henüz inşa edilmeden önce hesaplamak için bilgisayar modelleri kullanırlar. Bu sayede, yapıyı en başından itibaren rezonans sorunlarından kaçınacak şekilde tasarlayabilirler.
Mühendisler, bir sistemin doğal frekanslarını belirleyip anlayarak, makinelerin zararlı rezonans koşullarından uzakta, güvenli ve güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlayabilirler.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 