Titreşim oluşturan makine temellerinin titreşim analizi ve tasarımı
The vibration analysis and design of machine foundations generating vibrations
Yazar: HAKMATULLAH GHANI
Danışman: PROF. DR. ZİRADDİN MAMMADOV
Batman Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez, yapı dinamiğiyle ilgili temel bilgileri, dinamik yüklü makine temellerinin tasarım sürecini ve uygun temel tipinin seçilmesini ayrıntılı olarak ele almaktadır. Makine temellerinin doğru şekilde tasarlanabilmesi için inşaat mühendisliği, zemin mühendisliği ve makine tasarımı disiplinlerinin entegrasyonu gerekmektedir. Bu disiplinlerin birleşimi hem temelin yapısal güvenliği hem de makine performansı açısından kritik bir rol oynamaktadır.
Temel tasarımında, uygun temel seçimi için frekans ve genlik analizleri karşılaştırılır. Rezonans riskini önlemek için, makine ve temel sisteminin özel frekansının doğru seçilmesi ve izin verilen genlik değerlerinin aşılmaması tasarımın temel prensibini oluşturur. Ayrıca, komşu yapı veya ekipmanlara zarar verebilecek titreşimler öngörüldüğünde, bu titreşimlerden korunmak için uygun sönümleyici malzemelerin kullanılması gerekebilir. Bu malzemeler arasında kauçuk, neopren, çelik yay, ahşap, pnömotik sönümleyiciler gibi seçenekler bulunur. Ancak, sönümleyici kullanılmasına rağmen istenen titreşim genliklerine ulaşılamıyorsa, hendek bariyer gibi titreşim yalıtım yöntemleri de tercih edilebilir.
Makine temellerinin şekli genellikle zemin mühendisi ve makine üreticisi tarafından belirlenirken, tasarım mühendisi titreşim analizi teorisi, modelleme teknikleri ve zemin dinamiği gibi araçları kullanarak tasarım kriterlerini karşılamak durumundadır. Bu tez, endüstride yaygın olarak kullanılan İleri Geri (pistonlu) ve Döner Makinelerin titreşimine karşı temelin tepkisini incelemektedir. Seçilen temeller, birçok endüstriyel tesislerde tipik olarak kullanılan ve yaygın olan iki farklı blok tipi temeldir. Temel örnekleri, temel tasarımının eksiksiz bir şekilde yapılmasını sağlamak için adımlar serisi içeren standart bir formatta sunulmuştur.

Abstract:
This thesis comprehensively addresses the fundamental concepts of structural dynamics, the design process of machine foundations under dynamic loads, and the selection of the appropriate foundation type. The proper design of machine foundations requires the integration of civil engineering, geotechnical engineering, and machine design disciplines. The combination of these disciplines plays a critical role in both the structural safety of the foundation and the performance of the machine.
In foundation design, frequency and amplitude analyses are compared to select the appropriate foundation. To prevent the risk of resonance, the correct selection of the natural frequency of the machine and foundation system and ensuring that permissible amplitude values are not exceeded form the fundamental principle of the design. Additionally, if vibrations that could damage neighboring structures or equipment are anticipated, suitable damping materials may need to be used to mitigate these vibrations. These materials include options such as rubber, neoprene, steel springs, wood, and pneumatic dampers. However, if the desired vibration amplitudes cannot be achieved despite using dampers, vibration isolation methods such as trench barriers can also be preferred.
While the shape of machine foundations is generally determined by the geotechnical engineer and the machine manufacturer, the design engineer must meet design criteria using tools such as vibration analysis theory, modeling techniques, and soil dynamics. This thesis examines the response of the foundation to the vibrations of commonly used industrial machines, specifically reciprocating (piston) and rotary machines. The selected foundations are two different types of block foundations that are typically used in many industrial facilities. The foundation examples are presented in a standard format that includes a series of steps to ensure a complete foundation design.