Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi
Yıl: 2020 Cilt: 35 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 607 - 618 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.493102 İndeks Tarihi: 10-01-2021
Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi
Öz: Bu çalışmada, birden fazla ayarlı kütle sönümleyicinin paralel bağlanmasıyla elde edilen sönümleyicisistemlerinin optimum tasarım parametrelerinin elde edilmesi için basit bir yöntem önerilmiştir. Yöntem,esasen Den Hartog tarafından tek serbestlik dereceli ayarlı kütle sönümleyiciler için önerilen formüllerinparalel bağlı ayarlı kütle sönümleyicilere genişletilmesidir. Önerilen yöntemin etkinliğini göstermek üzereyüksek hızlı demiryolu köprülerinde uygulama yapılmıştır. Ele alınan köprü, basit mesnetli Euler-Bernoullikirişi olarak, tren ise bir dizi hareketli yükten meydana gelen kuvvet katarı olarak modellenmiştir. Hareketdenklemleri, Newmark metoduyla sayısal olarak çözülmüştür. Çalışmanın sonuçları, önerilen yöntemletasarlanan paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyicilerin yüksek hızlı demiryolu köprülerinde rezonanstitreşimlerinin azaltılmasında iyi bir performans sergilediğini göstermiştir.
Anahtar Kelime: A simple design method for multiple tuned mass dampers in reduction of excessive vibrations of high-speed railway bridges
Öz: In this study, a simple method is proposed to obtain the optimum design parameters of vibration absorbers consisting of several tuned mass damper units connected each other in parallel. The method is essentially the extension of the formulas proposed by Den Hartog for single degree-of-freedom tuned mass dampers to multiple tuned mass dampers. To demonstrate the effectiveness of the proposed method, an application to high-speed rail bridges are made. The bridge is modeled as a simple Euler-Bernoulli beam, and the train is modeled as a series of moving loads. The equations of motion are solved numerically by the Newmark method. The results of the study showed that multiple tuned mass dampers designed by the proposed method show good performance in reducing the resonance vibrations in high-speed rail bridges.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Frahm, H., Device for damped vibration of bodies, US Patent no: 989958, 30 October, 1909.
- 2. Ormondroyd, J., Den Hartog, J.P., The theory of the dynamic vibration absorber, Transactions of the American Society of Mechanical Engineers, 50, 9-22, 1928.
- 3. Den Hartog, J.P, Mechanical Vibrations, McGraw-Hill, New York, 1956.
- 4. Marano, G.C., Greco, R., Chiaia, B., A comparison between different optimization criteria for tuned mass dampers design, Journal of Sound Vibration, 329, 4880- 4890, 2010.
- 5. Leung, A.Y.T., Zhang, H., Particle swarm optimization of tuned mass dampers, Engineering Structures, 31, 715- 728, 2009
- 6. Farshidianfar, A., Soheili, S., Ant colony optimization of tuned mass dampers for earthquake oscillations of high-rise structures including soil-structure interaction, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 51, 14-22, 2013.
- 7. Moghaddas, M., Esmailzadeh, E., Sedaghati, R., Khosravi, P., Vibration control of Timoshenko beam traversed by moving vehicle using optimized tuned mass damper, Journal of Vibration and Control, 18 (6), 757- 773, 2012.
- 8. Araz, O., Kahya, V., Effects of manufacturing type on control performance of multiple tuned mass dampers under harmonic excitation, Journal of Structural Engineering & Applied Mechanics, 1 (3), 117-127, 2018.
- 9. Bekdas, G., Nigdeli, S.M., Mass ratio factor for optimum tuned mass damper strategies, International Journal of Mechanical Sciences, 71, 68-84, 2013.
- 10. Cheung, Y.L., Wong, W.O., H∞ and H2 optimizations of dynamic vibration absorber for suppressing vibrations in plates, Journal of Sound Vibration, 320, 29-42, 2009.
- 11. Luu, M., Zabel, V., Könke, C., An optimization method of multi-resonant response of high-speed train bridges using TMDs, Finite Elements in Analysis and Design, 53, 13-23, 2012.
- 12. Bandivadekar, T.P., Jangid, R.S., Optimization of multiple tuned mass dampers for vibration control of system under external excitation, Journal of Vibration and Control, 19 (12), 1854-1871, 2012.
- 13. Kwon, H.C., Kim, M.C., Lee, I.W., Vibration control of bridges under moving loads, Computers & Structures, 66 (4), 473-480, 1998.
- 14. Jo, B.W., Tae, G.H., Lee, D.W., Structural vibration of tuned mass damper-installed three-span steel box bridge, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 78, 667-675, 2001.
- 15. Chen, Y.H., Chen, D.S., Timoshenko beam with tuned mass dampers to moving loads, Journal of Bridge Engineering, 9 (2), 167-177, 2004.
- 16. Wu, J.J., Study on the inertia effect of helical spring of the absorber on suppressing the dynamic responses of a beam subjected to a moving load, Journal of Sound Vibration, 297, 981-999, 2006.
- 17. Xu, K. ve Igusa, T., Dynamic characteristics of multiple substructures with closely spaced frequencies, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 21, 12, 1059-1070, 1992.
- 18. Lin, C.C., Wang, J.F., Chen, B.L., Train-induced vibration control of high-speed railway bridges equipped with multiple tuned mass dampers, Journal of Bridge Engineering, 10 (4), 398-414, 2005.
- 19. Wang, H., Tao, T., Cheng, H. ve He, X., Simulation study on train-induced vibration control of a long-span steel truss girder bridge by tuned mass dampers, Mathematical Problems in Engineering, 2014, 1-12, 2014.
- 20. Rostam, M., R., Javid, F., Esmailzadeh, E. ve Younesian, D., Vibration suppression of curved beams traversed by off-center moving loads, Journal of Sound and Vibration, 352, 1-15, 2015.
- 21. Debnath, N., Deb, S., K. ve Dutta, A., Multi-modal vibration control of truss bridges with tuned mass dampers under general loading, Journal of Vibration and Control, 22, 20, 4121-4140, 2015.
- 22. Miguel, L., F., F., Lopez, R., H., Torii, A., J., Miguel, L., F., F. ve Beck, A., T., Robust design optimization of TMDs in vehicle-bridge coupled vibration problems, Engineering Structures, 126, 703-711, 2016.
- 23. Kahya, V., Araz, O., Series tuned mass dampers in traininduced vibration control of railway bridges, Structural Engineering and Mechanics, 61 (4), 453-461, 2017.
- 24. Frýba, L., A rough assessment of railway bridges for high speed trains, Engineering Structures, 23, 548-556, 2001.
- 25. Yang, Y., B., Yau, J., D., Hsu, L., C., Vibration of simple beams due to trains moving at high speeds, Engineering Structures, 19, 936-944, 1997.
| APA | Kahya V, Araz o (2020). Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi. , 607 - 618. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| Chicago | Kahya Volkan,Araz onur Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi. (2020): 607 - 618. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| MLA | Kahya Volkan,Araz onur Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi. , 2020, ss.607 - 618. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| AMA | Kahya V,Araz o Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi. . 2020; 607 - 618. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| Vancouver | Kahya V,Araz o Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi. . 2020; 607 - 618. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| IEEE | Kahya V,Araz o "Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi." , ss.607 - 618, 2020. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| ISNAD | Kahya, Volkan - Araz, onur. "Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi". (2020), 607-618. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.493102 |
| APA | Kahya V, Araz o (2020). Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(2), 607 - 618. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| Chicago | Kahya Volkan,Araz onur Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35, no.2 (2020): 607 - 618. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| MLA | Kahya Volkan,Araz onur Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.35, no.2, 2020, ss.607 - 618. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| AMA | Kahya V,Araz o Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(2): 607 - 618. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| Vancouver | Kahya V,Araz o Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(2): 607 - 618. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| IEEE | Kahya V,Araz o "Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35, ss.607 - 618, 2020. 10.17341/gazimmfd.493102 |
| ISNAD | Kahya, Volkan - Araz, onur. "Yüksek hızlı demiryolu köprülerinde aşırı titreşimlerin azaltılmasında paralel bağlı ayarlı kütle sönümleyiciler için basit bir tasarım yöntemi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/2 (2020), 607-618. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.493102 |
