Modal Analiz (OMA) – Kapsamlı İnceleme

Klasik ve Operasyonel Modal Analiz Arasındaki Farklar

Klasik modal analiz, genellikle Deneysel Modal Analiz (EMA) olarak adlandırılıyor.
Bu yöntemle yapıya yapay bir titreşim girdisi uygularız.

Örneğin modal çekici, çekiç darbesi veya sarsıcı tabla gibi araçlar kullanırız.
Bu sırada yapının tepkilerini ivmeölçerlerle kaydederiz.

Ayrıca aynı anda kuvvet transdüserleri ile uygulanan kuvvetleri de ölçeriz.
Bu ölçümlerle Frekans Tepki Fonksiyonları (FRF) elde ederiz.

Sonrasında bu verilerle matematiksel bir model kurar ve eğri uydururuz.
Böylece modal parametreleri çıkarırız.

Buna karşılık, Operasyonel Modal Analiz (OMA) yapının maruz kaldığı titreşimleri kullanır.
Girdi kuvvetlerini ölçmeyiz; sadece çıkış verilerine dayanırız.

Bu temel fark, OMA ile EMA yöntemlerini çeşitli yönlerden ayırır.
Şimdi bu farkları detaylı şekilde açıklayalım.

Gerçek Koşullar, Kontrollü Koşullar ve Modal Analiz

Klasik modal analiz, çoğunlukla laboratuvar veya kontrollü ortamda gerçekleşir.
Yapı bileşenlerini prototipler üzerinde test ederiz.

Ayrıca laboratuvar ortamında yapının sınır koşullarını taklit etmeye çalışırız.
Bu yüzden sonuçlar gerçek dünya davranışını tam yansıtmayabiliyor.

Buna karşılık OMA, yapıyı yerinde ve kullanımdayken inceler.
Yani gerçek sınır koşulları ve çevresel etkiler ölçümlere dahil olur.

Bu nedenle OMA ile elde edilen modlar yapının gerçek davranışını daha doğru yansıtır.
Örneğin bir uçak kanadının aeroelastik etkilerini OMA ile tespit ederiz.

Laboratuvar testlerinde bu etkileri tam temsil edemeyiz.
Bu nedenle OMA, gerçekçi sonuçlar sunar.

Büyük Yapılar ve Pratiklik

EMA yönteminde yapıya yapay titreşim kaynağı uygulamak gerekir.
Fakat büyük ve ağır yapılarda bu pratik olmayabiliyor.

Örneğin bir köprüyü kontrollü olarak titreştirmek oldukça zordur.
Ayrıca bu işlem çok maliyetlidir.

Bu yüzden OMA büyük yapılar için ideal bir yöntem haline gelir.
Çünkü trafik, rüzgar veya insan hareketleri yapıyı doğal olarak titreştirir.

Ekstra bir sarsıcı düzeneğe ihtiyaç kalmaz.
Bu durum OMA’yı son derece pratik bir çözüm haline getirir.

Örneğin büyük köprüler, rüzgar türbinleri veya yüksek binalar OMA ile incelenmiştir.
Laboratuvar ortamında test edilemeyecek yapılar, OMA sayesinde analiz ediliyor.

Test Süreci ve Kurulum Kolaylığı

EMA yöntemi, kuvvet vericiler ve kuvvet sensörleri kurmayı gerektirir.
Bu da zahmetli hazırlıklar ve kablolamalar demektir.

Ancak OMA’da yalnızca tepki ölçüm sensörleri yerleştiririz.
Kuvvet uygulamaya gerek kalmaz.

Böylece kurulum süresi çok kısalır.
Ayrıca ekipman ihtiyacı da azalır.

Örneğin bir makineyi EMA ile test etmek için çalıştırmadan sarsmamız gerekir.
Oysa OMA ile makine normal çalışırken sadece titreşim sensörleriyle ölçüm yaparız.

Veri Analizi ve Mod Şekillerinin Ölçeği

EMA yöntemi sonucunda mod şekilleri mutlak ölçekli olur.
Çünkü giriş kuvvetleri de bilinir.

Bu sayede modların kütlesel normalizasyonu yapılabiliyor.
Sonuçlar mutlak değerlere dayanır.

Öte yandan OMA’da mod şekilleri oransal olarak elde ediliyor.
Çünkü uygulanan kuvvetlerin büyüklüğünü bilmeyiz.

Bu durum mod şekillerinin göreli olduğunu gösterir.
Ancak mühendislik uygulamalarında bu genellikle sorun yaratmaz.

Gerektiğinde küçük bir bilinen kuvvetle modlar normalize edilebiliyor.
Böylece mutlak değerler de elde edilebiliyor.

Gürültü ve Belirsizlik

OMA yöntemi, bilinmeyen girişler altında çalıştığı için istatistiksel yöntemler kullanır.
Bu nedenle yoğun sinyal işleme teknikleri gerektirir.

Özellikle altuzay tanımlama ve özdeğer ayrıştırma gibi yöntemler devreye girer.
Sonuç olarak belirsizlik analizi büyük önem taşır.

EMA yönteminde ise sinyal-gürültü oranı daha yüksektir.
Çünkü giriş kuvveti kontrol altındadır.

Bu nedenle EMA’da mod ayırt etme bazen daha kolay olabiliyor.
Fakat modern OMA algoritmaları bu farkı büyük ölçüde kapatmıştır.

Artık OMA ile de EMA’ya yakın doğrulukta sonuçlar elde edebiliriz.
Yine de analiz sırasında uzman yorumu gerekebiliyor.

Özellikle gerçek modlar ile sahte modlar arasında ayrım yaparken dikkatli oluruz.
Örneğin dönen makinelerde oluşan harmonikleri ayıklamak önemlidir.

Modal Analizde Test Yöntemleri ve Titreşim Kaynakları

Operasyonel Modal Analiz (OMA) kapsamında farklı doğal ve işletim kaynaklı titreşimleri kullanırız.
Bu kaynaklar, yapının bulunduğu çevreye ve fonksiyonuna göre değişiklik gösterir.

Böylece her yapıya özel OMA planlaması yaparız.
Şimdi bu titreşim kaynaklarını ve test yöntemlerini açıklayalım.

Serbest Titreşimler (Free Decay)

Serbest titreşim, yapıya bir etki yapıldıktan sonra kendi kendine titreşmesine denir.
Örneğin bir köprüden geçen ağır bir araç anlık darbe uygular.

Bunun ardından köprü kısa süreli titreşim hareketi gösterir.
Bu hareket serbest titreşim verisi olarak kaydediliyor.

Serbest titreşimler doğal modları belirlemek için son derece kullanışlıdır.
Ayrıca yapıya zarar vermeden veri toplama imkânı sunar.

Örneğin bir kule, küçük bir deprem sonrasında serbest salınım sergiler.
Bu salınımlar OMA analizinde kullanılıyor.

Serbest titreşim yaklaşımı, darbe testi ile benzerlik gösterir.
Ancak burada darbe büyüklüğünü bilmeyiz.

Bu yöntemi özellikle tarihi ve hassas yapılarda tercih ederiz.
Böylece yapıya zarar vermeden dinamik karakteristiğini çıkarırız.

Çevresel Titreşim Yükleri

Yapılar her zaman çevresel mikro-titreşimlere maruz kalır.
Bu titreşimler, yer hareketleri, uzak depremler veya şehir gürültüsünden kaynaklanır.

Bu ambient titreşimler genellikle düşük genliklidir.
Ancak geniş frekans bandında etkili olabilirler.

Bu nedenle çevresel gürültü, yapının tüm modlarını bir miktar uyarır.
OMA analizinde bu çevresel verileri toplarız.

Bu yaklaşımın en büyük avantajı, yapının normal işletimine müdahale edilmemesidir.
Yani tamamen pasif bir ölçüm yaparız.

Özellikle barajlar, yüksek binalar ve büyük sanayi tesisleri için uygundur.
Bu yapılarda çevresel titreşimler her zaman mevcuttur.

Ancak çevresel gürültünün spektral olarak geniş olması önemlidir.
Tek bir frekansa sıkışmış titreşimler istenmez.

Çevresel titreşimler altında İmpuls Yanıt Fonksiyonu tahmini yapılabiliyor.
Bu teknikle modal parametreler ortaya çıkar.

Rüzgar Etkisi

Rüzgar, büyük yapılarda güçlü bir doğal uyarıcı görevi görür.
Özellikle köprüler, kuleler ve yüksek binalar için önemlidir.

Esen rüzgar zamana bağlı değişen basınç kuvvetleri oluşturur.
Bu kuvvetler yapının geniş bantlı titreşimine neden olur.

Böylece yapı, farklı frekanslardaki modlarını harekete geçirir.
OMA için ideal bir çevresel kaynak oluşur.

Örneğin bir gökdelen rüzgar altında rastgele salınımlar sergiler.
Bu salınımlar sırasında sensörler aracılığıyla veri toplarız.

Rüzgarlı günlerde uzun süreli veri kaydederek zengin bir analiz seti oluştururuz.
Bu verilerden doğal frekanslar ve mod şekilleri çıkar.

Ayrıca rüzgarın tetiklediği özel aeroelastik etkileri de belirleyebiliriz.
Bu bilgiler yapının güvenlik ve konfor analizine katkı sunar.

Özellikle rüzgarın yapıya ek sönüm veya özel modlar kazandırıp kazandırmadığını tespit ederiz.
Bu nedenle rüzgar etkili OMA çalışmaları yaygındır.

İnsan Hareketi ve Kullanıcı Kaynaklı Titreşimler

İnsan hareketleri, yapılar üzerinde belirgin periyodik yükler oluşturur.
Özellikle yaya köprüleri ve stadyumlar bu etkiye açıktır.

Örneğin bir yaya köprüsünde yürüyen kalabalıklar köprüyü belirli frekansta titreştirir.
Bu titreşimler rezonans riskini artırabiliyor.

2000 yılında Londra’daki Millennium Yaya Köprüsü’nde böyle bir olay yaşanmıştır.
İnsanlar yürüdükçe köprü belirgin şekilde sallanmıştır.

OMA yaklaşımıyla, kullanıcılar yapıyı normal kullanırken ölçüm yaparız.
Böylece gerçek dinamik karakteristikleri çıkarırız.

Stadyumlarda, konser salonlarında ve ofislerde benzer şekilde veri toplanır.
Bu alanlarda insan kaynaklı titreşimler geniş bir spektrum oluşturur.

Çünkü bireysel hareketler rastgele zamanlarda birleşir.
Bu da geniş bantlı doğal uyarım sağlar.

Tarihi yapılarda da ziyaretçilerin adımları titreşim kaynağı olabiliyor.
Endüstriyel tesislerde ise makineler bu görevi üstleniyor.

Bu veriler OMA analizlerinde modal parametre çıkarmak için kullanılabiliyor.
Sonuçlar konfor ve güvenlik değerlendirmesine ışık tutar.

Trafik ve Araç Geçişleri için Modal Analiz

Köprüler, üstgeçitler ve zemin yapıları için araç trafiği önemli bir titreşim kaynağıdır.
Yoldan geçen araçlar dinamik etkiler yaratarak yapıyı sürekli olarak titreştirir.

Örneğin bir köprüde farklı ağırlık ve hızlardaki araçlar titreşim tepkileri oluşturur.
Bu sırada ivmeölçerlerle veri toplayarak modal parametreleri çıkarırız.

Demiryolu köprülerinde tren geçişleri benzer bir etki yapar.
Ayrıca daha büyük titreşim genlikleri üretirler.

OMA yönteminde, sensörleri farklı yönlerde yerleştirerek tüm modal enerjiyi toplarız.
Böylece dikey, yatay ve burulma modlarını yakalarız.

Örneğin bir köprüde trafik titreşimlerini 7/24 kaydeden sistemler kurabiliriz.
Bu sistemler periyodik OMA analizleri gerçekleştirir.

Sonuç olarak köprünün güncel dinamik performansı sürekli olarak izleniyor.
Bu durum erken hasar tespitine de imkan tanır.

Örneğin Boğaziçi Köprüsü’nde gece-gündüz trafik yükleri sürekli veri sağlar.
Bu veriler sayesinde köprünün modal kimliği çıkarılmıştır.

Ayrıca trafik etkisiyle rezonans risklerini de belirleyebiliriz.
Bu bilgiler köprü bakım ve onarım planlaması için kritiktir.

Diğer Doğal Titreşim Kaynakları

Deniz dalgaları, makine titreşimleri ve akışkan hareketleri de OMA için kullanılabiliyor.
Offshore platformlar dalga etkisiyle sürekli küçük titreşimler yaşar.

Benzer şekilde yüksek bacalar içlerinden geçen gaz akımıyla titreşir.
Bu durumlarda da OMA yöntemi başarıyla uygulanır.

Buradaki temel koşul, yapının doğal modlarını harekete geçiren bir kuvvetin bulunmasıdır.
Ayrıca bu kuvvetin ölçülebilir bir tepki yaratması gerekir.

Tepkinin süresi ve çeşitliliği de önemlidir.
Çünkü modal parametrelerin doğru belirlenebilmesi için yeterli veri gerekir.

OMA mühendisi mevcut yükleri dikkatlice inceler.
Böylece en uygun titreşim kaynağını belirler.

Örneğin rüzgar türbinlerinde hem rüzgar hem rotor dönmesi titreşim üretir.
Bu etkileri ayırt etmek için özel ölçüm planları yaparız.

Nihayetinde OMA, yapıların doğal uyaranlarla dinlenerek modal karakteristiğini ortaya çıkarmayı amaçlar.
Bu yönüyle yerinde ve gerçekçi bir muayene yöntemidir.

Kullanılan Sensörler, Veri Toplama Sistemleri ve Yazılımlar

OMA çalışmaları doğru sensör seçimi ve güvenilir veri toplama sistemleriyle başarılı olur.
Genellikle yapı titreşimlerini ölçmek için ivmeölçerler (akselerometreler) kullanırız.

İvmeölçerler yapıya monte edilerek x, y, z eksenlerinde titreşim verisi toplar.
Bu sayede yapının her yöndeki hareketlerini kaydederiz.

Modern ivmeölçerler piezoelektrik veya MEMS teknolojisiyle üretiliyor.
Böylece çok düşük genlikli titreşimleri bile algılayabilirler.

Özellikle büyük yapılarda düşük genlikler ölçüleceğinden, yüksek hassasiyet önemlidir.
Örneğin bir gökdelen rüzgar altında miligal seviyesinde titreşimler üretir.

Bu nedenle mikro-g hassasiyetinde ölçüm yapabilen cihazlar kullanırız.
Ayrıca üç eksenli (triaxial) ivmeölçerler veri zenginliği sağlar.

Bazı durumlarda hız sensörleri veya yer değiştirme sensörleri de tercih edebiliriz.
Özellikle düşük frekanslı yapı hareketlerini yakalamak için hız ölçerler uygundur.

Büyük genlikli hareketlerde ise lazerli uzaklık ölçerler işimize yarar.
Ancak standart OMA uygulamalarında genellikle ivme verisi tercih ediliyor.

Çünkü frekans bölgesinde işlemek daha kolaydır.
Ayrıca ivme verisi gürültüye karşı daha dirençlidir.

Modal Analizde Sensör Yerleşim Stratejileri

Sensör yerleşimi, modal analizde kritik bir adımdır.
Her mod şeklinin doğru temsil edilmesi için dikkatli planlama yaparız.

Yeterli sayıda sensör ve doğru konumlandırma gerekir.
Böylece mod şekilleri tam anlamıyla ortaya çıkar.

Pratikte kısıtlı sensör sayısıyla çok nokta ölçüm yapmak zorunda kalırız.
Bu durumda çoklu kurulum yöntemine başvururuz.

Örneğin büyük bir köprüde 100 noktadan ölçüm almak isteriz.
Ama elimizde sadece 20 sensör varsa, kurulumları değiştirerek ilerleriz.

Her kurulumda bazı referans noktaları sabit tutarız.
Bu yöntemle verileri birleştirerek eksiksiz bir modal model elde ederiz.

Özel yazılımlar, çoklu kurulum verilerini birleştirmeyi kolaylaştırır.
Örneğin ARTeMIS yazılımı bu iş için gelişmiş araçlar sunar.

Modal Analiz Veri Toplama Sistemleri

Veri toplama sistemleri sensörlerden gelen analog sinyalleri dijital hale getirir.
Bu sistemler yüksek çözünürlük ve senkronizasyon sağlar.

Tipik bir OMA veri sistemi 24-bit çözünürlükte analog-dijital çeviriciler içerir.
Böylece düşük gürültülü ve hassas veri kaydederiz.

Senkronizasyon özellikle büyük yapılarda hayati önem taşır.
Tüm sensör kanallarının eş zamanlı örnekleme yapması gerekir.

Geleneksel sistemlerde kablolu bağlantılarla senkronizasyon sağlanır.
Ancak kablosuz sistemlerde GPS zaman damgası kullanırız.

Örneğin Crystal Instruments’ın CoCo cihazları GPS ile 100 ns hassasiyetle senkronizasyon yapar.
Bu teknoloji farklı lokasyonlardaki cihazların veri uyumunu garantiler.

Kablosuz sistemlerde merkezi saat sinyali ile zaman senkronizasyonu sağlanır.
Böylece büyük alanlarda bile doğru veri toplanır.

Veri Toplama Sırasında Dikkat Edilecekler

Ölçüm kalitesini korumak için bazı önlemler almak şarttır.
Öncelikle sensörlerin doğru kalibre edilmesi gerekir.

Kablo bağlantıları güvenli ve sabit olmalıdır.
Ayrıca termal drift gibi etkiler minimize edilmelidir.

Ölçüm süresince çevresel koşulları not alırız.
Örneğin rüzgar hızı, trafik yoğunluğu veya makine durumu kayıt altına alınır.

Bu bilgiler analiz aşamasında sonuçları doğru yorumlamamıza yardımcı olur.
Böylece analiz sırasında hatalı çıkarımlar yapmayız.

OMA Yazılımları

Toplanan verilerin işlenmesi için gelişmiş yazılımlar kullanırız.
ARTeMIS Modal, Brüel & Kjær PULSE OMA ve Siemens Simcenter gibi yazılımlar öne çıkar.

Bu yazılımlar frekans spektrumunu hesaplar ve modal parametreleri çıkarır.
Ayrıca güç spektral yoğunluk matrislerini oluştururlar.

Tekil değer ayrıştırması (SVD) ile mod tepe noktalarını belirleriz.
İstikrar diyagramları ile kararlı modları ayırt ederiz.

ARTeMIS yazılımı SSI ve FDD yöntemlerini bir arada sunar.
Bu sayede kullanıcılara otomatik mod seçimi imkânı verir.

Simcenter Testlab ise ODS (Çalışma Şekli Analizi) ve sonlu eleman model karşılaştırması yapar.
Böylece sonuçlar doğrulanabiliyor.

Ayrıca MATLAB veya Python gibi açık kaynak ortamlarında da OMA araçları mevcuttur.
Bu esneklik, mühendislerin özel analiz yapmasına olanak tanır.

Sonuç olarak, OMA’da doğru donanım ve yazılım seçimi kritik başarı faktörüdür.
Bu iki katman uyumlu çalıştığında güvenilir modal parametreler elde ederiz.

Modal Parametrelerin Çıkarılması: Frekans, Mod Şekilleri, Sönüm

Bir OMA çalışması sonucunda yapıya ait temel modal parametreleri elde ederiz.
Bu parametreler doğal frekanslar, mod şekilleri ve sönüm oranlarıdır.

Her biri yapının dinamik davranışını anlamamız için kritik rol oynar.
Şimdi bu parametreleri ayrı ayrı inceleyelim.

Modal Analizde Doğal Frekanslar

Doğal frekans, yapının kendi kendine titreştiği karakteristik frekanstır.
Her mod şekline bir doğal frekans karşılık gelir.

Örneğin bir bina ilk modda yatay olarak 0.5 Hz frekansta titreşir.
İkinci modda ise 0.6 Hz gibi farklı bir frekansta sallanıyor.

OMA verilerinin frekans spektrumunda bu frekanslar tepe noktaları şeklinde belirir.
Bu tepelerde yapının genlikleri artar.

Çünkü dış uyarılarla rezonans oluşur.
Böylece yapı mod enerjisini ortaya çıkarır.

Doğal frekanslar yapının sertlik ve kütle dağılımına bağlıdır.
Bir hasar veya değişim bu frekansları etkileyebiliyor.

Örneğin bir köprüde rijitlik azalırsa doğal frekans düşer.
Bu düşüş yapısal değişim sinyali olabiliyor.

Doğal frekanslar tasarım modellerinin doğrulanmasında da kullanılıyor.
Hesaplamalı model sonuçlarıyla ölçüm verilerini kıyaslarız.

Elde edilen frekanslar konfor kriterleri açısından da önem taşır.
Özellikle binalarda insan konforu için frekans aralıklarına dikkat ederiz.

Dış zorlayıcı frekanslarla doğal frekansların çakışmaması gerekir.
Bu durumu analiz ederek rezonans risklerini belirleriz.

Modal Analiz için Mod Şekilleri

Her doğal frekans bir uzaysal titreşim deseni oluşturur.
Bu desenlere mod şekli adını veririz.

Mod şekilleri yapının belirli bir frekanstaki hareket biçimini gösterir.
Örneğin köprü ortası yukarı aşağı hareket ederken mesnetler sabit kalabiliyor.

OMA ile sensör noktalarındaki göreli hareketleri kaydederiz.
Sonra bu hareketleri geometrik modele uygularız.

Mod şekillerini görselleştirerek hangi bölgelerin en çok hareket ettiğini belirleriz.
Ayrıca rijit veya zayıf bölgeleri de tanırız.

Mühendisler mod şekillerini analiz ederek potansiyel problemleri tespit eder.
Örneğin bir kirişte aşırı hareket varsa rijitlik eksikliği düşünülebiliyor.

Sonlu eleman modeli sonuçlarıyla mod şekillerini karşılaştırarak model güncellemesi yaparız.
Bu yöntemle hesaplamalı model doğruluğunu artırırız.

Hasar algılama çalışmalarında mod şekillerindeki değişimleri izleriz.
Örneğin bir çatlak oluştuysa mod şekli lokal değişiklik gösterir.

Modal Analiz Sönüm Oranları

Sönüm oranı, bir modun titreşim enerjisinin ne kadar hızlı azaldığını gösterir.
Fiziksel olarak sürtünme, malzeme kaybı veya hava direnci gibi etkilerle açıklanır.

Sönüm oranını genellikle yüzde olarak ifade ederiz.
Örneğin %2 sönüm, her salınımda genliğin %2 azalması anlamına gelir.

Sönüm oranları çevresel gürültü nedeniyle ölçüm hatalarına açık olabiliyor.
Ancak gelişmiş yöntemlerle doğru hesaplama yapabiliriz.

Özellikle SSI ve EFDD gibi teknikler sönüm belirlemede yüksek doğruluk sunar.
Bu yöntemlerle modal zarf analizleri gerçekleştiririz.

OMA’da sönüm oranlarını belirlemek yapının yorgunluk ömrü açısından önemlidir.
Düşük sönüm, daha uzun titreşim süreleri ve yüksek yorulma riski anlamına gelir.

Sönüm değerleri yapı malzemesine ve birleşim detaylarına bağlıdır.
Örneğin betonarme yapılarda sönüm daha yüksek olur.

Sönüm değişimleri yapısal sağlık izlemelerinde önemli bir işarettir.
Çünkü çatlaklar veya bağlantı gevşemeleri sönüm oranlarını etkiler.

Modal Parametrelerin Mühendislikteki Kullanımı

OMA sonunda elde ettiğimiz modal parametreler yapının dinamik imzasıdır.
Bu imza yapı davranışını anlamamızda temel veri sağlar.

Mühendisler bu verileri tasarım doğrulama ve performans izleme amaçlı kullanır.
Ayrıca zaman içindeki değişimleri takip ederler.

Örneğin bir köprü ilk inşa edildiğinde 1.5 Hz frekansta titreşir.
Yıllar sonra bu frekans 1.4 Hz’e düşerse rijitlik kaybı şüphesi oluşur.

Deprem sonrası yapılarda da aynı yöntemle hasar analizi yaparız.
Önceki ve sonraki modal parametreleri karşılaştırırız.

Bu nedenle modal izleme, yapısal sağlık yönetiminde hayati bir rol oynar.
Yapı güvenliği için sürekli veri sağlar.

Popüler OMA Algoritmaları: SSI, FDD ve EFDD

Operasyonel Modal Analiz verilerinden modal parametreler çıkarmak için çeşitli algoritmalar kullanırız.
Bunlar arasında en popüler olanlar SSI, FDD ve EFDD yöntemleridir.

Her algoritma, titreşim verisine farklı bir yaklaşımla modal bilgiyi ortaya koyar.
Şimdi bu yöntemleri detaylıca açıklayalım.

Stokastik Altuzay Tanımlama (SSI)

SSI, zaman alanında çalışan güçlü bir sistem tanımlama tekniğidir.
Ölçülen veriden doğrudan bir durum uzayı modeli oluştururuz.

Bu modelin özdeğer problemini çözerek modal parametreleri elde ederiz.
Böylece yapının doğal frekanslarını ve mod şekillerini çıkarırız.

İki ana yaklaşımı vardır: Kovaryans tabanlı SSI ve Veri tabanlı SSI.
İlkinde otokorelasyon fonksiyonlarını, diğerinde ise doğrudan veriyi kullanırız.

Her iki yöntemde de tekil değer ayrıştırması (SVD) yapılıyor.
Bunun sonucunda istikrar diyagramları üretiriz.

Bu diyagramlarda kararlı modları seçerek yapının gerçek modlarını buluruz.
Kararlı modlar model mertebesi değiştikçe sabit kalan frekans ve sönümleri gösterir.

SSI yönteminin avantajı, yakın frekanslı ve düşük sönümlü modları iyi ayırabilmesidir.
Bu nedenle büyük ve karmaşık yapılar için idealdir.

Ayrıca girişin tam beyaz gürültü olması şart değildir.
Bu esneklik, pratik ölçümlerde büyük avantaj sağlar.

Örneğin trafik veya rüzgar gibi renkli uyarılar altında da güvenilir sonuçlar verir.
Bu yüzden SSI, OMA’da altın standart olarak kabul ediliyor.

Frekans Bölgesi Ayrıştırma (FDD)

FDD yöntemi frekans alanında çalışan basit ve sezgisel bir tekniktir.
Öncelikle titreşim verilerinin güç spektral yoğunluk matrislerini oluştururuz.

Sonrasında her frekans çizgisinde tekil değer ayrıştırması uygularız.
Bu işlem, rezonans frekanslarında belirgin tepe noktaları üretir.

Her tepe bir doğal frekansı işaret eder.
Tepe noktasındaki ilk tekil vektör mod şeklini verir.

FDD, izolasyonlu modlar için hızlı ve etkili sonuçlar sağlar.
Örneğin köprülerdeki belirgin modları kolayca tespit edebiliriz.

FDD’nin avantajı uygulama kolaylığı ve görselliğidir.
Spektrum üzerinde mod aramak sezgisel bir süreçtir.

Ancak modlar birbirine yakınsa veya zayıf sönümlüyse çözüm karmaşıklaşabiliyor.
Bu durumda FDD’nin doğruluğu azalır.

Ayrıca FDD doğrudan sönüm oranı vermez.
Sadece frekans ve mod şekli bilgisi sağlar.

Buna rağmen ilk tarama ve hızlı ön analiz için ideal bir araçtır.
Bu yüzden pek çok projede ilk adım olarak kullanılır.

Geliştirilmiş Frekans Bölgesi Ayrıştırma (EFDD)

EFDD, FDD yönteminin geliştirilmiş bir versiyonudur.
Amacı, mod frekansı ve sönüm oranını daha doğru hesaplamaktır.

FDD ile belirlenen her tepe frekans çevresinde bir bant seçeriz.
Bu bant içindeki veriyi zaman alanına geri dönüştürürüz.

Zaman alanındaki sinyalin zarfını analiz ederiz.
Bu analizle sönüm oranını logaritmik dekrement yöntemiyle belirleriz.

Böylece FDD’nin eksik bıraktığı damping bilgisi de elde ediliyor.
Ayrıca frekans belirlemesi de daha hassas olur.

EFDD yarı otomatik bir yöntemdir.
Analiz yapan kişi bant genişliğini ve tepeyi seçer.

Sonrasında yazılım otomatik hesaplama yapar.
Örneğin Brüel & Kjær PULSE OMA yazılımı bu süreci destekler.

EFDD düşük sönümlü ve ayrık modlar için yüksek doğruluk sunar.
Ancak çok yakın frekanslı modlarda dikkatli seçim yapmalıyız.

Bu yöntem özellikle hızlı damping belirleme gereken projelerde tercih ediliyor.
Çünkü klasik yöntemlere göre daha pratiktir.

Diğer Yöntemler

FDD, EFDD ve SSI dışında başka yöntemler de vardır.
Örneğin ITD ve ERA yöntemleri impulse cevap analizine dayanır.

Bayesyen modal analiz yaklaşımları ise belirsizlik tahmini ekler.
Böylece sonuçlar daha istatistiksel bir çerçevede sunuluyor.

Ancak uygulamada en çok SSI, FDD ve EFDD kullanılıyor.
Bunlar yazılımlarla entegre olduğu için kolayca erişilebilir.

Pratikte genellikle yöntem kombinasyonu uygularız.
Önce FDD ile frekansları buluruz, sonra SSI ile modları kesinleştiririz.

Son adımda EFDD ile damping oranlarını raporlarız.
Bu çok adımlı yaklaşım sonuçların güvenilirliğini artırır.

Otomatikleştirilmiş mod seçimi ve gürültü eleme çalışmaları da hızla ilerler.
Buna rağmen mühendislik deneyimi hala sonuçların doğru yorumlanmasında belirleyicidir.

Uygulama Alanları ve Örnek Sektörler

OMA yöntemi birçok sektörde başarıyla uygulanır.
Her yapının özel ihtiyaçlarına göre OMA testleri planlarız.

Böylece farklı tip yapılarda dinamik davranışı güvenle değerlendiririz.
Şimdi başlıca uygulama alanlarını ve kullanım amaçlarını inceleyelim.

Binalar ve Yüksek Yapılar

Yüksek katlı ofisler, gökdelenler ve kuleler OMA’nın sıkça uygulandığı yapılar arasındadır.
Bu yapılarda genellikle rüzgar ve deprem etkilerini değerlendiririz.

OMA ile yapının doğal frekanslarını ve sönüm oranlarını belirleriz.
Böylece tasarım hesaplarıyla gerçek verileri karşılaştırırız.

Örneğin Burj Khalifa inşaatı sonrasında ortam titreşim testleri yapılmıştır.
Bu testlerle binanın temel modları ölçülmüştür.

İstanbul’daki Metropol Kule gibi binalar da rüzgar etkisi altında OMA ile izlenmiştir.
Bu analizler, kullanıcı konforu ve güvenlik için kritik bilgiler sunar.

Ayrıca bina periyotlarının zamanla değişimini izleyerek yapısal sağlık değerlendirmesi yaparız.
Özellikle deprem sonrası bina rijitlik kaybını bu yöntemle tespit ederiz.

Tarihi yapılar da OMA için uygun hedeflerdir.
Örneğin bir caminin minaresinde çevresel titreşimleri ölçerek hasar analizi yaparız.

Köprüler ve Viyadükler

Köprüler OMA yönteminin en yaygın uygulama alanlarından biridir.
Özellikle büyük açıklıklı köprülerde trafik ve rüzgar doğal uyarıcılar sağlar.

İstanbul Boğaziçi Köprüsü’nde hizmete açıldıktan sonra OMA testleri yapılmıştır.
Bu testlerle köprünün modal parametreleri doğrulanmıştır.

Danimarka’daki Storebælt Köprüsü gibi dünya çapındaki büyük köprüler de OMA ile analiz edilmiştir.
Bu sayede köprülerin gerçek dinamik davranışı belirlenmiştir.

OMA köprülerde yorgunluk analizi için de önemlidir.
Modal parametrelerdeki değişimler hasar belirtisi olabiliyor.

Ayrıca köprü modellerini güncellemek için OMA verilerini kullanırız.
Sonlu eleman modellerini ölçülen modlara göre kalibre ederiz.

Demiryolu köprülerinde tren geçişleri de doğal titreşim kaynağı sağlar.
Bu geçişlerle yapının modları belirlenir ve rezonans riskleri analiz ediliyor.

Tarihi Yapılar ve Kültürel Miras

Tarihi binalarda kuvvetli uyarı yapmak riskli olduğundan OMA ideal bir çözümdür.
Bu yapıları çevresel titreşimlerle analiz ederiz.

Örneğin Pisa Kulesi’nin 0.36 Hz civarındaki ilk salınım modu OMA ile belirlenmiştir.
Bu bilgi temel güçlendirme çalışmalarında kullanılmıştır.

İstanbul’daki Aya İrini Kilisesi de OMA yöntemiyle analiz edilmiştir.
Böylece restorasyon öncesi ve sonrası dinamik özellikleri karşılaştırılmıştır.

Yığma yapılarda mod şekillerindeki anormallikler zayıf bölgeleri işaret edebiliyor.
Örneğin minarenin bir kısmında farklı titreşim davranışı varsa çatlak şüphesi oluşur.

Deprem sonrası tarihi yapılarda OMA ile hasar tespiti yapabiliriz.
Deprem öncesi ve sonrası modal parametreleri kıyaslayarak değişimleri belirleriz.

Bu nedenle OMA, kültürel mirasın korunmasına önemli bir mühendislik katkısı sağlar.
Tahribatsız yöntemlerle yapı sağlığını değerlendiririz.

Rüzgar Türbinleri ve Enerji Yapıları

Rüzgar türbinleri OMA yönteminin aktif kullanıldığı önemli yapılardır.
Çünkü kuleler ve kanatlar sürekli değişken rüzgar yükleri altındadır.

Bu nedenle OMA, türbinlerin dinamik karakteristiğini anlamak için ideal bir yöntem olur.
Prototip testleri ve saha izlemeleri şeklinde uygulama yaparız.

Prototip aşamasında yeni bir türbin üretildikten sonra titreşim verileri toplarız.
Bu verilerle doğal frekansları ve mod şekillerini belirleriz.

Özellikle kule modu ile rotor geçiş frekansları çakışmamalıdır.
Bu analizler tasarım onayı için kritik öneme sahiptir.

Örneğin DNV kuruluşu, rüzgar türbinlerinde OMA test hizmetleri sunar.
Bu testlerle türbinin güvenli ve verimli çalışıp çalışmadığını değerlendiririz.

Saha izlemelerinde ise kurulu türbinlerden sürekli veri toplarız.
Böylece zaman içinde modal parametrelerdeki değişimleri izleriz.

Örneğin frekanstaki bir kayma, yapısal bir gevşeme sinyali verebiliyor.
Bu sinyaller erken uyarı sistemi gibi çalışır.

Offshore rüzgar türbinlerinde destek yapısının modlarını da OMA ile belirleriz.
Dalga ve rüzgar kombinasyonu altında yapının davranışını analiz ederiz.

Bunun yanında hidroelektrik santrallerde boru sistemleri de OMA ile inceleniyor.
Büyük jeneratör temelleri gibi diğer enerji yapıları da kapsam dahilindedir.

Havacılık ve Uzay Yapıları

Uçaklar, helikopterler ve uzay araçları da OMA yönteminin uygulandığı gelişmiş sistemlerdir.
Çünkü bu yapılar farklı yükler ve dinamik etkiler altında çalışır.

Geleneksel olarak uçaklar yerde Ground Vibration Test (GVT) ile test ediliyor.
Ancak yerdeki testler, havadaki aerodinamik etkileri tam göstermez.

Bu nedenle uçuş sırasında OMA uygulamaları önem kazanır.
Özellikle kontrol yüzey hareketleri ve türbülans doğal uyarıcılar sağlar.

Örneğin Airbus test ekipleri uçak üzerinde uçuş esnası OMA testleri yapar.
Bu testlerle aeroelastik riskleri önceden tespit ederiz.

Helikopterlerde pervane dönüşü sırasında oluşan titreşimler analiz ediliyor.
Burada harmonik bileşenleri doğru şekilde ayıklamak önemlidir.

Benzer şekilde roket fırlatma rampalarında da OMA kullanırız.
Fırlatma sırasında oluşan titreşimleri kaydederek sistem modlarını belirleriz.

Örneğin NASA, Uzay Mekiği programında fırlatma öncesi yapı titreşim analizleri yapmıştır.
Bu analizler güvenlik açısından kritik veriler sağlamıştır.

Yörüngedeki uydular için bile mikro titreşim OMA çalışmaları yapılıyor.
Bu tür testlerde telemetri verilerini kullanarak analiz yaparız.

Genel olarak havacılıkta yerde yapılan EMA sonuçlarıyla uçuşta elde edilen OMA verileri karşılaştırılıyor.
Bu sayede aerodinamik etkilerin yapı üzerindeki değişimleri anlaşılıyor.

Ayrıca yakıt dolu ve boş halleri gibi farklı yük durumları da incelenebiliyor.
Böylece yapısal davranış üzerindeki kütle etkilerini ölçeriz.

Havacılık ve uzay sanayiinde OMA’nın önemi giderek artar.
Özellikle hafif ve esnek yapılarda bu yöntem vazgeçilmezdir.

Offshore Platformlar ve Deniz Yapıları

Deniz üstü yapılar OMA için doğal uygulama alanlarıdır.
Çünkü dalga, akıntı ve rüzgar gibi sürekli çevresel etkiler altındadırlar.

Offshore platformlar her zaman küçük, rastgele titreşimler üretir.
Bu nedenle dinamik davranışlarını analiz etmek için OMA ideal bir yöntem olur.

Örneğin Kuzey Denizi’ndeki jacket platformlar dalga etkisiyle serbest titreşimler yapar.
Bu titreşimlerden doğal frekansları ve mod şekillerini çıkarırız.

Özellikle su altında kalan kısımların modları büyük önem taşır.
Çünkü burada meydana gelen değişimler yapının güvenliğini doğrudan etkiler.

OMA ile belirlediğimiz frekansları dalga spektrumuyla karşılaştırırız.
Böylece rezonans risklerini değerlendiririz.

Örneğin bir platform mod frekansı beklenenden düşükse esneme problemi olabiliyor.
Bu da acil müdahale gerektirebiliyor.

Ayrıca yüzer yapılar, yarı batık platformlar ve FPSO gemileri de OMA analizine uygundur.
Bu yapılarda hem gövde modları hem de salınım hareketleri inceleniyor.

Dalga ve rüzgar etkileri birleşerek karmaşık dinamik davranışlar üretir.
Bu davranışları ancak OMA yöntemleriyle doğru şekilde çözümleyebiliriz.

Benzer şekilde büyük yolcu gemilerinde de OMA uygulanır.
Gemi yapısının titreşim karakteristiği böylece belirleniyor.

Örneğin yolcular rahatsızlık hissettiğinde, OMA ile sorunun kaynağını buluruz.
Bu kaynak bazen yapısal modlarda oluşan rezonans olabiliyor.

Offshore rüzgar türbinlerinin deniz temelleri de OMA ile analiz ediliyor.
Su altı temelin modal parametrelerini bu şekilde çıkarırız.

Sonuç olarak deniz yapılarında OMA, güvenlik ve performans için vazgeçilmezdir.
Laboratuvar testlerinin imkânsız olduğu durumlarda OMA tek seçenektir.

Bugün uluslararası standartlar offshore yapılar için periyodik titreşim ölçümünü tavsiye eder.
Özellikle DNV gibi kuruluşlar bu konuda rehberlik sağlar.

Makine Mühendisliği ve Diğer Uygulamalar

OMA sadece büyük yapılarda değil, makinelerde de sıkça kullanılıyor.
Özellikle büyük endüstriyel makineler doğal titreşim kaynakları üretir.

Bu makineleri durdurmak çoğu zaman mümkün değildir.
Bu nedenle OMA, çalışan makineler üzerinde modal analiz yapmamıza imkân tanır.

Örneğin bir türbin-jeneratör setinde çevresel titreşimleri ölçerek doğal frekansları belirleriz.
Böylece kritik hız problemlerini erken tespit edebiliriz.

Ayrıca hareket halindeki araçlarda da OMA uygulaması yaparız.
Örneğin bir otomobil seyir halindeyken şasi titreşimlerini ölçeriz.

Bu veriler, NVH (Gürültü, Titreşim ve Sertlik) çalışmalarında kritik rol oynar.
Araç konforu ve dayanıklılığı için önemli bilgiler sağlar.

Boru hatları, büyük endüstriyel bacalar ve uzun kablolar da OMA ile analiz edilebiliyor.
Özellikle düşük frekanslı modlar burada önemli olur.

Hareket eden yapıların titreşim davranışlarını belirlemek için temassız ölçüm teknikleri geliştiririz.
Bu sayede geniş alanlarda bile etkili veri toplayabiliriz.

Sonuç olarak, OMA laboratuvarda test edilemeyen, büyük ve çalışan sistemler için ideal çözümdür.
Her sektörde kullanım alanı hızla artmaktadır.

Dünya Çapında Büyük Projeler ve Uygulama Örnekleri

OMA dünya genelinde birçok büyük projede başarıyla uygulanır.
Bu projelerde yapısal performansı doğrulamak ve izlemek için OMA tercih ederiz.

Asma ve Kablo Askılı Köprüler

San Francisco’daki Golden Gate Köprüsü yıllardır OMA ile izleniyor.
Çevresel etkiler altında köprünün doğal frekansları sürekli takip ediliyor.

Benzer şekilde New York’taki Brooklyn Köprüsü de titreşim verileriyle izleniyor.
Her iki köprüde de ivmeölçer ağları kurularak veri toplanır.

İngiltere’deki Humber Köprüsü’nde kablosuz izleme sistemleri çalışır.
Burada sıcaklık değişimiyle frekans kaymaları analiz edilir.

İstanbul’daki 15 Temmuz Şehitler Köprüsü’nde de OMA uygulanır.
1999 depremi sonrası modal parametrelerde önemli bir değişim görülmemiştir.

Japonya’daki köprülerde 2011 Tohoku Depremi sırasında OMA verileri toplanmıştır.
Bu verilerle köprülerin elastik sınırlar içinde kaldığı doğrulanmıştır.

Yaya ve Küçük Açıklıklı Köprüler

Londra’daki Millennium Yaya Köprüsü OMA analizlerinin önemini kanıtlamıştır.
2000 yılında köprüde yaşanan sallantı sonrasında detaylı titreşim testleri yapılmıştır.

OMA ile köprünün 1.0 Hz civarındaki yanal modunun tetiklendiği anlaşılmıştır.
Bunun üzerine ayarlanmış kütle sönümleyiciler eklenerek problem çözülmüştür.

Paris’teki Simone de Beauvoir Yaya Köprüsü de benzer analizlerden geçirilmiştir.
Yine rüzgar ve yaya etkisiyle oluşan titreşimler değerlendirilmiştir.

Süper Yüksek Binalar

Çin’in Şanghay şehrindeki Shanghai Tower’da OMA testleri yapılmıştır.
Burada binanın ilk mod periyodu yaklaşık 10 saniye olarak ölçülmüştür.

Bu sonuç, tasarım hesaplarıyla uyumlu bulunmuştur.
Ayrıca dev kütle sönümleyicinin etkinliği de OMA ile doğrulanmıştır.

Taipei 101 gibi diğer süper yüksek binalarda da OMA çalışmaları yapılır.
Özellikle tayfun rüzgarları altındaki davranışlar analiz edilir.

Burj Khalifa’da gece vakti yapılan ambient titreşim ölçümleriyle mod şekilleri elde edilmiştir.
Bu veriler binanın rüzgar mühendisliği hesaplarının doğruluğunu göstermiştir.

Barajlar ve Büyük Mühendislik Yapıları

Hoover Barajı gibi dev beton barajlar da OMA analizine konu olur.
Barajın düşük frekanstaki modları çevresel titreşimlerle ölçülmüştür.

Türkiye’deki Atatürk ve Keban Barajları üzerinde de benzer testler yapılmıştır.
Özellikle deprem sonrası modal parametre değişimleri izlenmiştir.

Bu testler, baraj gövdesinin uzun dönem davranışını anlamamıza yardımcı olur.
Yapısal rijitlik kayıpları böylece erken tespit edilir.

Offshore Platformlar

Kuzey Denizi’ndeki Ekofisk platformunda erken dönem OMA uygulamaları yapılmıştır.
Dalga etkileriyle oluşan küçük salınımlar analiz edilmiştir.

Bu verilerle platform destek sistemlerinde esneme problemleri tespit edilmiştir.
Böylece bakım ve güçlendirme çalışmaları planlanmıştır.

Meksika Körfezi’nde kasırga geçişlerinde platformların modal parametreleri izlenmiştir.
Bu analizler yapısal dayanımın korunup korunmadığını göstermiştir.

Ulaşım Araçları

Boeing ve Airbus gibi firmalar uçaklarda OMA testleri gerçekleştirir.
Örneğin Airbus A380 uçuş testlerinde OMA kullanmıştır.

Bu sayede uçuş sırasındaki modal değişimler analiz edilmiştir.
Özellikle aerodinamik etkiler altında titreşim davranışı incelenmiştir.

NASA Uzay Mekiği fırlatma rampasında OMA analizleri yapmıştır.
Rüzgar etkisiyle yapının modlarının değişimi kaydedilmiştir.

Demiryolu sektöründe de tren vagonları üzerinde OMA uygulanır.
Seyir halindeki titreşimler kullanılarak gövde modları belirlenir.

Standartlar, Yönetmelikler ve Uluslararası Kılavuzlar

OMA başlangıçta akademik bir çalışma alanıydı.
Ancak zamanla uluslararası standartlarda da dolaylı yer almaya başladı.

Şu anda doğrudan OMA’ya özel tek bir küresel standart yoktur.
Buna rağmen birçok genel standart OMA uygulamalarına yön verir.

Genel Titreşim Ölçüm Standartları

ISO 4866:2010 standardı yapı titreşim ölçümü için temel kılavuzdur.
Bu standart sabit yapıların titreşim etkilerini değerlendirmeye yönelik bilgiler sunar.

Ayrıca ISO 20283-2:2008 de yapıların titreşim ölçüm prosedürlerini açıklar.
Her iki standart OMA ölçümlerinde veri toplama kurallarını belirler.

Örneğin sensör kalibrasyonu, frekans aralığı ve kayıt süresi bu standartlara göre ayarlanır.
Bu sayede ölçümler uluslararası kabul gören kaliteye ulaşır.

ASTM standartları arasında doğrudan OMA’ya yönelik bir doküman bulunmaz.
Ancak rezonans metotları ve malzeme test kılavuzları dolaylı olarak etkili olur.

Köprü ve İnşaat Yapıları Kılavuzları

Köprü dinamik testleri için çeşitli ulusal ve uluslararası kılavuzlar mevcuttur.
FHWA ve AASHTO gibi kuruluşlar köprülerde titreşim testi teşvik eder.

Avrupa’da yürütülen SAMCO projesi kapsamındaki kılavuzlar OMA’yı destekler.
Özellikle ambient titreşim testlerinin yöntemlerini detaylı açıklar.

Bazı ülkelerde deprem yönetmelikleri de mevcut yapıların dinamik ölçümünü önerir.
Örneğin İtalya ve Japonya, bina periyotlarının ölçülmesini teşvik eder.

Türkiye’de TBDY 2018 yönetmeliği de performans analizi bölümünde ölçümle periyot belirlemeyi destekler.
Bu durum OMA’nın yönetmeliklerde dolaylı kabul gördüğünü gösterir.

Makine ve Tesisat Standartları

Dönen makineler için ISO 20816 standardı titreşim seviyesi sınıflandırmalarını içerir.
Bu standartlar OMA ölçümleri sırasında referans alınabilir.

Ayrıca ISO 7626 serisi modal test donanımı ve veri kalitesi için kılavuzlar sunar.
Bunlar OMA sırasında kullanılan ekipmanların kalitesini garanti altına alır.

IEC 60068-2-6 gibi standartlar laboratuvar test prosedürlerini tanımlar.
Bu standartlar OMA test prensiplerinin zeminini oluşturur.

Rüzgar Türbinleri Standartları

Rüzgar türbinleri için IEC 61400-13 standardı mekanik yük ölçümünü düzenler.
Bu standart kule ve kanatların dinamik testlerini kapsam içine alır.

OMA testleri sırasında IEC 61400-13’te belirtilen sensör tipleri ve yerleşimlerine dikkat ederiz.
Bu yaklaşım test sonuçlarının uluslararası geçerliliğini artırır.

Örneğin DNV kuruluşu bu standartlara uygun OMA hizmetleri sunar.
Bu da yatırımcılar ve üreticiler için güven unsuru oluşturur.

Offshore yapılar için DNV-RP-C212 gibi rehber dokümanlar da mevcuttur.
Bu belgeler dalga ve rüzgar kombinasyonları altında dinamik analiz yöntemlerini tanımlar.

Yapısal Sağlık İzleme (SHM) Rehberleri

OMA genellikle sürekli yapısal sağlık izleme sistemlerinin bir parçası olarak kullanılır.
Bu alanda ISHMII gibi kuruluşlar en iyi uygulama kılavuzları yayımlar.

Bu kılavuzlar kalıcı sensör yerleşimi, veri yönetimi ve otomatik analiz tekniklerini kapsar.
Özellikle uzun vadeli izleme projelerinde önemli referans sağlarlar.

COST Action TU1402 gibi projeler modal temelli SHM’nin değerini ekonomik açıdan inceler.
Bu çalışmalar OMA’nın mühendislik ve ekonomik katkılarını kanıtlar.

Gelecekteki Standartlar

OMA’nın yaygınlaşmasıyla birlikte özel standartların çıkması beklenir.
ISO komitelerinde OMA’ya özel kılavuz çalışmaları devam eder.

Bu tür standartlar çıktığında, OMA uygulamalarında kalite ve karşılaştırılabilirlik daha da artacaktır.
Böylece global projelerde daha tutarlı sonuçlar elde ederiz.

Operasyonel Modal Analiz Hizmeti Sunan Öncü Firmalar

Beşoğlu Endüstri’de Operasyonel Modal Analiz Hizmeti

OMA sadece akademik bir alan olmaktan çıkmıştır.
Bugün birçok firma profesyonel OMA hizmeti sunmaktadır. Bunların başında Beşoğlu Endüstri gelmektedir.

Önde gelen firmalar, hem ekipman üretir hem de mühendislik danışmanlığı verir.
Bu firmalar dünya çapında projelerde aktif rol oynar.

HBK (Hottinger Brüel & Kjær) Modal Analiz

HBK, ses ve titreşim ölçüm sistemlerinde dünya lideridir.
Firma, PULSE yazılımı ile erken dönem OMA çözümleri sunmuştur.

Bugün BK Connect platformunda gelişmiş OMA modülleri bulunur.
HBK mühendisleri birçok büyük köprüde OMA testleri gerçekleştirmiştir.

Firma ayrıca ivmeölçer kalibrasyonu ve veri toplama desteği de sağlar.
OMA algoritmalarının geliştirilmesine akademik katkılar sunar.

Siemens (Simcenter Testlab, Eski LMS) Modal Analiz

Simcenter Testlab, otomotiv ve havacılık sektöründe yaygın kullanılır.
Bu yazılım Operational Modal Analysis modülünü entegre olarak sunar.

Simcenter ekipmanları yüksek kanal sayıları ve hassasiyet sağlar.
Bu özellikler büyük yapılarda OMA testlerini kolaylaştırır.

Siemens mühendislik ekipleri uçak ve tren projelerinde de hizmet verir.
Örneğin hızlı tren köprülerinde Simcenter donanımı kullanılmıştır.

Structural Vibration Solutions (SVS) Modal Analiz

SVS, özellikle ARTeMIS Modal yazılımı ile tanınır.
Bu yazılım OMA analizi için en çok tercih edilen araçlardan biridir.

ARTeMIS, FDD, EFDD ve SSI algoritmalarını destekler.
Kullanımı kolay arayüzü sayesinde mühendisler arasında popülerdir.

SVS mühendisleri ARTeMIS geliştirme sürecinde Brüel & Kjær ile iş birliği yapmıştır.
Firma aynı zamanda danışmanlık hizmetleri de sunar.

Özellikle akademik projelerde ARTeMIS yazılımı sıkça kullanılır.
Bu nedenle literatürde birçok OMA çalışmasında SVS imzası bulunur.

DNV (Det Norske Veritas) Modal Analiz

DNV, offshore ve enerji sektöründe güvenlik standartları ile bilinir.
Firma 2019 yılında OMA tabanlı hizmetlerini duyurmuştur.

Özellikle rüzgar türbinleri üzerinde OMA testleri yapar.
Bu testlerle türbin performansını ve yapısal sağlığı değerlendirir.

DNV’nin OMA raporları yatırımcılar ve üreticiler için yüksek güven sunar.
Ayrıca offshore platformlarda da OMA uygulamaları gerçekleştirir.

Global Mühendislik Firmaları ve Modal Analiz

Arup, COWI, Jacobs, AECOM ve Thornton Tomasetti gibi firmalar OMA uygulamaları yapar.
Bu firmalar genellikle altyapı projelerinde OMA’yı proje şartnamesine dahil eder.

Örneğin Arup, Millennium Köprüsü olayında OMA analizleri yürütmüştür.
COWI ise büyük köprülerde ambient titreşim testleri planlamıştır.

Bunlar hem ölçüm ekipmanı sağlar hem de sonuçları analiz eder.
Büyük projelerde OMA genellikle bu firmaların uzmanlığıyla yürütülür.

Modal Analiz için Ölçüm Ekipmanı Üreticileri

PCB Piezotronics, Dytran ve Kistler gibi firmalar ivmeölçer üretir.
Bu ekipmanlar OMA projelerinde veri toplamak için kullanılır.

National Instruments gibi firmalar modüler veri toplama sistemleri sunar.
Bu sistemler genellikle özel projelerde tercih edilir.

Dewesoft gibi firmalar entegre çözümler sağlar.
Hem donanım hem yazılım desteği sunarak mühendislerin işini kolaylaştırır.

Türkiye’de Modal Analiz Yapan Firmalar

Türkiye’de de OMA konusunda aktif firmalar bulunur.
Beşoğlu Endüstri bunlardan öne çıkanıdır.

Bu firmalar Brüel & Kjær, Siemens ve Dewesoft gibi markalarla çalışır.
Ülkemizdeki köprü ve bina projelerinde OMA hizmeti sunmuşlardır.

Ayrıca İTÜ, ODTÜ gibi üniversiteler OMA çalışmaları yürütür. Şirketimiz de üniversite onaylı modal analiz hizmeti yapmaktadır.
Özellikle kamu yapılarında ambient titreşim testleri yaparlar.

Türkiye’deki mega projelerde de OMA testleri yapılmıştır.
Örneğin 3. Köprü ve Çanakkale Köprüsü projelerinde OMA uygulanmıştır.

Modal Analiz için Gelecek Trendler ve Teknolojik Gelişmeler

Operasyonel Modal Analiz (OMA) sürekli gelişen bir mühendislik alanıdır.
Teknolojik ilerlemeler bu yöntemi daha güçlü ve yaygın hale getirir.

Önümüzdeki yıllarda OMA uygulamalarında büyük değişimler bekleriz.
Şimdi bu değişimlerin başlıca yönlerini inceleyelim.

Yapay Zeka ve Makine Öğrenimi

Bugün OMA verilerinin analizi uzman yorumu gerektirir.
Ancak gelecekte yapay zeka bu süreci otomatik hale getirecektir.

Örneğin büyük veri setlerinden modları otomatik tanıyan algoritmalar geliştiririz.
Böylece insan müdahalesine ihtiyaç azalır.

Derin öğrenme yöntemleri gürültü modları ile gerçek modları ayırt edebilir.
Bu da daha hızlı ve güvenilir analiz sağlar.

Ayrıca yapay zeka hasar belirleme sürecini de iyileştirir.
Modal parametre değişimlerinden otomatik alarm sistemleri üretiriz.

Bu sayede, OMA izleme sistemleri kendi kendine karar verebilir hale gelir.
Yapı sağlığı yönetiminde devrim yaratır.

Mobil ve Kablosuz Sensör Sistemleri

Geleneksel OMA sistemleri kablolu sensörler gerektirir.
Ancak kablosuz sistemler hızla yaygınlaşır.

Yeni nesil kablosuz ivmeölçerler düşük güç tüketimi ve uzun pil ömrü sunar.
Bu sensörlerle haftalarca kesintisiz veri toplarız.

GPS zaman damgası ile farklı cihazlardan gelen verileri senkronize ederiz.
Böylece büyük alanlarda doğru ölçüm yapmak mümkün olur.

Ayrıca taşınabilir veri toplama cihazları da gelişir.
Tablet büyüklüğünde cihazlarla profesyonel OMA ölçümleri yaparız.

Bununla birlikte akıllı telefonlar da basit ölçümler için kullanılır.
Özellikle küçük yapılar için pratik bir ön analiz imkânı sağlar.

Bu mobilite OMA’yı daha hızlı ve erişilebilir hale getirir.
Ölçüm hazırlıkları saatler içinde tamamlanır.

Modal Analiz için Bilgisayarlı Görü ve Temassız Ölçüm Teknikleri

Geleneksel sensör montajı bazı yapılarda zor olabilir.
Bu nedenle temassız ölçüm teknikleri geliştirilir.

Örneğin yüksek hızlı kameralarla yapı titreşimlerini uzaktan kaydederiz.
Her piksel bir sanal sensör gibi davranır.

Motion magnification teknikleri gözle görülmeyen titreşimleri büyütür.
Bu sayede titreşim frekanslarını görsel olarak belirleriz.

Ayrıca LIDAR sistemleriyle yüzey titreşimlerini hassas şekilde ölçeriz.
Bu yöntem özellikle erişimi zor yapılarda avantaj sağlar.

Drone’lar da ölçüm platformu olarak kullanılır.
Drone üzerinde taşınan sensörlerle veri toplarız.

Bu teknoloji, özellikle uzun köprülerin orta açıklıklarında ölçüm yapmayı kolaylaştırır.
Gelecekte temassız OMA yöntemleri daha da yaygınlaşacaktır.

Modal Analiz, Gerçek Zamanlı Analiz ve Dijital İkizler

Sensör teknolojisindeki ilerlemeler OMA’yı gerçek zamanlı hale getirir.
Yapının modal parametreleri anlık olarak hesaplanabilir.

Bu özellik özellikle kritik altyapıların izlenmesinde önem taşır.
Örneğin bir köprüde ağır araç geçişinde anında analiz yaparız.

Ayrıca dijital ikiz konsepti OMA ile birleşir.
Yapının bilgisayar modelini sürekli güncelleyerek gerçek zamanlı simülasyonlar oluştururuz.

Bu ikizler gelecekteki davranış tahminlerinde büyük rol oynar.
Örneğin bir türbinin yorgunluk ömrünü önceden tahmin ederiz.

Gerçek zamanlı OMA ile güvenlik risklerini önceden algılar ve müdahale ederiz.
Böylece yapıların kullanım ömrünü artırırız.

Modal Analizde Daha Geniş Bant ve Yüksek Hassasiyet

Sensör teknolojisi sürekli gelişir.
Fiber optik sensörler binlerce ölçüm noktası sunar.

Bu sayede uzun boru hatları veya büyük kablolu yapılarda sürekli izleme yaparız.
Ayrıca ultra düşük frekanslı veya ultra yüksek frekanslı modları da ölçebiliriz.

Örneğin çok esnek yapılarda 0.01 Hz frekansındaki modları bile tespit ederiz.
Yüksek frekanslı titreşimleri de hassas şekilde kaydedebiliriz.

Bu teknolojik ilerlemeler OMA’nın uygulama alanlarını genişletir.
Çok çeşitli yapı ve sistemlerde güvenilir modal analiz yaparız.

Sektörel Entegrasyon ve Çok Disiplinli Yaklaşımlar

Gelecekte OMA sadece mühendislerin kullandığı bir araç olmaktan çıkacaktır.
Akıllı şehirler, altyapı yönetimi ve yapay zeka sistemleriyle entegre çalışacaktır.

Örneğin bir şehirdeki köprüler ve binalar sensör ağlarıyla sürekli izlenebilir.
Bu veriler trafik yönetimi ve afet müdahale planlamasında da kullanılabilir.

Böylece OMA, sadece yapısal sağlık izleme değil, çok disiplinli veri kaynağı olur.
Şehirlerin dijital yönetim altyapısına entegre edilir.

Bu yaklaşım, yatırımların değerini artırır ve güvenliği en üst düzeye çıkarır.
OMA’nın geleceği bu bütüncül vizyonla şekillenir.

Sonuç ve Genel Değerlendirme

Operasyonel Modal Analiz (OMA), modern mühendislikte vazgeçilmez bir yöntem haline gelir.
Çünkü yapıları çalışırken, doğal koşulları altında analiz etmemizi sağlar.

Geleneksel deneysel yöntemlerin sınırlamalarını aşarız.
Ayrıca büyük, durdurulamaz veya hassas yapılarda OMA ile güvenli ölçümler yaparız.

Gelişmiş algoritmalar ve güçlü veri toplama sistemleri OMA’nın doğruluğunu artırır.
Bugün birçok sektörde standart bir mühendislik hizmeti olarak kabul görür.

OMA sayesinde köprülerin, binaların, türbinlerin ve offshore platformların dinamik sağlığını izleriz.
Bu bilgiler hem güvenlik hem de ekonomik verimlilik açısından hayati önemdedir.

Gelecekte yapay zeka, temassız ölçüm ve dijital ikiz teknolojileri ile OMA daha da güçlenecek.
Yapıların modal imzalarını gerçek zamanlı takip etmek mümkün olacak.

Böylece mühendisler, potansiyel sorunları oluşmadan önce algılayabilecek.
Bu gelişme yapıların ömrünü uzatacak ve güvenliği artıracak.

Kısacası OMA, sadece bugünün değil, geleceğin de mühendislik ihtiyaçlarına cevap verir.
Dinamik veri temelli karar verme süreçlerinde önemli rol oynayacaktır.

Daha fazla bilgi ve bizimle iletişime geçmek için buraya tıklayınız.