HAVACILIK TEKNOLOJİSİ VE UYGULAMALARI KİTABI

MÜMİN TUTAR; Alperen DOĞRU; MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU; AYBERK SÖZEN; Rüstem Barış YEŞİLAY; İNAN ERYILMAZ; ŞENER ODABAŞOĞLU; Armağan MACİT; CEM TAHSİN YÜCER; YAVUZ NACAKLI; HÜSAMETTİN ALPEREN ALABAŞ; Mahmut PEKEDİS; CAHİT BİLGİ; ABDULLAH BÜLBÜL

HAVACILIK TEKNOLOJİSİ VE UYGULAMALARI KİTABI

Kitaplar > Bilimsel Kitap · 2022

Yazarlar: MÜMİN TUTAR, Alperen DOĞRU, MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU, AYBERK SÖZEN, Rüstem Barış YEŞİLAY, İNAN ERYILMAZ, ŞENER ODABAŞOĞLU, Armağan MACİT, CEM TAHSİN YÜCER, YAVUZ NACAKLI, HÜSAMETTİN ALPEREN ALABAŞ, Mahmut PEKEDİS, CAHİT BİLGİ, ABDULLAH BÜLBÜL

Bilimsel Kitap, 2022, Ege University, B, Türkiye, İzmir, Uluslararası

Özet

Son yıllarda yapılan çalışmalar sonucunda, mühendislik yapı ve sistemlerinin kendilerine özgü bir sensör ağlarının olabileceği düşüncesi oluşmuştur. Kendisine özgü sensör ağı olan bir yapı veya sistemde, malzeme veya enerji kullanımının daha verimli olabileceği ve ilgili bakım işlemlerinin sadece gerekli zamanlarda yapılabileceği düşünülmektedir. Biyomedikal alanda yapılan araştırmalar sonucunda, insan derisinin çok küçük bir kısmında basınç ve sıcaklık gibi etkileri algılayıp sensör görevi gören binlerce sinir hücresi bulunmaktadır. Bu hücreler insanın çevresi ile ilgili etkileşimi hakkındaki bilgileri devamlı olarak alıp insan beynine iletirler. İnsan sinir sistemine benzer şekilde modellenmiş elektronik bir sensör sistemi ile inşaat yapılarından gemi veya uçaklara kadar tüm mühendislik yapılarının sağlığı konusunda bilgi veren sistemlere "Yapı Sağlığı İzleme" (Structural Health Monitoring / SHM) adı verilmektedir (Farrar & Worden, 2013; Pekedis, 2021). Özellikle uçak yapılarındaki kompozit aksamlarının hasar durumlarının değerlendirilmesinde YSİ teknikleri içerisinde en çok kullanılan yöntemlerden birisi ultrasonik tabanlı YSİ'dir. Bu tekniğin en çekici özelliği, ultrasonik dalgalar çok uzun mesafeye hızlı hareket ettiklerinden, levha ve kabuk gibi geniş ve düzgün yüzeylere sahip yapıların teşhisine olanak tanımasıdır. Bu teknikte Lamb dalgalarından yararlanılarak hasar teşhisleri yapılır. Bu dalgalar katı küre veya plakalarda ilerleyen bir çeşit elastik dalgadır. İlk olarak Horace Lamb tarafından ortaya atılmış ve incelenmiştir (Lamb, 1917). Bunların pratikte kullanımı ise 1990’larda, cihazların hassasiyetinin ve bilgisayarların hesaplama kapasitesinin artmasıyla başlamıştır. Lamb dalgaları yönlendirilmiş dalga olması nedeni ile yapı sağlı izleme alanında kullanılmaktadır.Guo ve Cawley tarafından yapılan bir çalışmada Lamb dalgalarının kompozit plakalarda oluşmuş delaminasyon durumunda nasıl davrandığını incelenmiştir (Guo & Cawley, 1993). Çalışma sonucunda delaminasyonun konumunun, Lamb dalgaları ile bulunabildiği gösterilmiştir. Lamb dalgalarının uzun mesafelerde hasar tespiti amacıyla kullanımı, Cawley ve Alleyne tarafından araştırılmıştır (Cawley & Alleyne, 1996). Çalışmada kompozit plaka ve çelik boru kullanılmıştır. Genel olarak oluşturulan dalganın maksimum değeriHavacılık Teknolojileri ve Uygulamalarıyayılım süresince ortam gürültüsüne yakınlaşmaktadır. Bu sebeple uyarımda kullanılan sinyalin maksimum sinyal-gürültü oranına sahip olmasının gerekliliği açıklanmıştır. Fakat Lamb dalgaları farklı kalınlıklarda farklı sinyal gürültü oranına sahip olacağı için bu durum Lamb dalgaları ile yapılacak bir yapı sağlı izleme sisteminin genelleştirilmesini zorlaştırmaktadır. Wan ve arkadaşlarıtarafından Lamb dalgalarının ince bir plaka üzerinde mikro çatlaklar bulunması durumundaki davranışı nümerik simülasyonlarla incelenmiştir (Wan et al., 2014). Çalışmalarında genel olarak hasarın konumu değil mikro çatlakların varlığı durumunda, hasar bölgesine çarpıp dağılan dalganın oluşturduğu farklı frekanslardaki bileşenler hızlı Fourier dönüşümü ile incelenmiştir. Çalışmanın sonucunda mikro çatlaktan dağılarak yansıyan dalgaların şiddetinin, çatlağın boyutuna göre lineer olmadığı açıklanmıştır. Hasar yorumlamasının efektif olarak yapılabilmesi için alınan sinyallere özgü güçlü matematiksel araçlar, özellikle etkili sinyal işleme stratejilerinin geliştirilmesi gerekir. Literatürde ön işlemlerde, sensörlerden alınan veriler üzerinde sinyal işleme tekniklerinin uygulanması ile ilgili birçok çalışmanın yapıldığı görülmüştür (Rose, 2002; Raghavan et al., 2005; Staszewski et al., 2004). Bu tekniklerde, zaman frekans dönüşümleri, kısa zamanlı Fourier dönüşümleri (Osseguda et al., 2003), Wigner Ville dağılımları (Prosser et al., 1999; Raghavan et al., 2007), Hilbert Huang dönüşümleri (Osseguda et al., 2003; Salvino, 2005) gibi birçok sinyal işleme metotlarının kullanıldığı görülmüştür. Bunun yanında sinyallerdeki gürültünün azaltılması için, dalgacık dönüşümünden ve özellik çıkartma algoritmalarından yararlanıldığı görülmüştür (Staszewski, 2004). Bu çalışmanın amacı piezoelelektrik aktüatör ve sensörler ile gerçek zamanlı bir yapı sağlığı izleme tekniği geliştirmektir. Çalışma hasar içeren alüminyum plakalar üzerinde incelenmiştir.

Detay görüntüle