Genel manâda Sistem Tanımlama, labaratuvar ya da pratikte izlenen bir sistem üzerinde ölçümlemeler yapılarak elde edilen verilerin neticeleriyle istatistiksel metodlar kullanılarak bu sistemlerin matematik modellerini çıkarmaktır. Bu matematik modeller ile, ilgili bahsedilen sistemlerin karakteristikleri elde edilir ve sonuçlara göre bu sistemlerin iyileştirilmesi sağlanır.
Yapılarda Sistem Tanımlama, yukarıda sistem yerine "mevcut yapı" sözcüğünü koyarak tanımlarsak, ilgili yapı üzerinde ivme kayıt cihazları ile elde edilen çeşitli titreşim verilerini kullanarak, uygun matematik yöntemler ile bu verilerin zaman tanım aralığından elde edilen frekans uzaylarında doğal periyotların ve bu doğal periyotlardaki mod şekilleri ile sönümleme oranlarının elde edilmesidir. Doğal modlara ait bu sonuçlar ile, mevcut yapının bulunduğu konuma bağlı olarak depreme dayanıklı olup olmadığına karar verilir.
Yapılarda Sistem Tanımlama için belirli aşamalar vardır. Bu aşamalar;
1 - Yapıdan verilerin (ivme, deplasman vb.) alınması
2- Bu verilerin çözümlenmesi
3- Elde edilen sonuçlardan mod şekillerinin, sönümleme oranlarının ve doğal frekansların elde edilmesi
Bir asma köprünün belirli noktalarına konulan ivme ölçerler ile alınmış verileri üzerinden belirli bir zaman diliminde üzerindeki trafik yüklerinden veya meydana gelmiş depremin oluşturduğu yüklerden ne kadar mukavemet/performans kaybettiği belirlenebilir.
Mevcut yapının gelecekte olabilecek herhangi bir depreme karşı olan dayanıklılığı, bu aşamalar uygulandığında belirlenebilir. Gerekli ölçümleme cihazları ile veriler toplanır, ilgili yazılımlar (MATLAB) ile veriler çözümlenir ve çeşitli metodlar ile doğal frekanslar ve bunlara ait mod şekilleri ile sönümleme oranları elde edilir.
Yapılarda Sistem Tanımlama Tipleri
En çok kullanılan iki tip sistem tanımlama testi şunlardır :
1- Bulunulan Ortamdan Gelen Titreşimlerin Yapıda Oluşturduğu Veriler ile Yapılan Testler
2- Zoruna Kuvvet Verilerek Elde Edilen Yapıdaki Titreşimlerin Oluşturduğu Veriler ile Yapılan Testler
Bulunulan Ortamdan Gelen Titreşimler ile Yapılan Testler :
Yapının bulunduğu ortamdaki etkenlerden gelen birçok kuvvetin yapıda oluşturduğu titreşimlerden elde edilen verilerden elde edilen modlara ait yapının karakteristikleri elde edilebilir. Ortamdaki etkenler; örneğin çevredeki ulaşım yollarında seyir eden taşıtların oluşturduğu titreşimler, binanın içerisinde hareket halinde olan insanlar, bina içerisinde ya da yakınlarında çalışan makinelerdir. Bu etkenlerden gelen kuvvetlerin oluşturduğu rastgele (random) sinyallerden oluşan titreşimlerin yapı üzerinde oluşturduğu titreşimlerden modal karakteristikler yukarıda açıklanan yollar ile elde edilir. Bu yöntemin avantajı, zoruna kuvvet sağlayan herhangi bir aygıt olmaksızın sadece ivme ölçerler ile veri toplanması ve matematiksel yöntemler ile yazılımlar kullanılarak çözümlenmesidir. Dezavantajı ise, temiz bir şekilde sistemden net görünebilen sinüsoidal ya da cosinüsoidal sinyaller elde edilememesidir (white noise).
Zoruna Titreşimler ile Yapılan Testler :
Yapının uygun herhangi bir yerine titreşim sağlayan cihaz (electro-mass shaker, mass shaker vb.) konularak yapının belirli noktalarından temiz sinüsoidal ya da cosinüsoidal fonksiyonlardan oluşan sinyaller elde edilmesidir. Burada sinyaller daha temiz olduğundan, ortamdan gelen titreşimler ile yapılan testlerde kullanılan kompleks metodları kullanmaya gerek yoktur, daha kolay yöntemler mevcuttur. Dolayısı ile daha çok tercih edilen bir yöntemdir. Avantajı, daha net modal sonuçlar elde edilmesidir, dezavantajı ise maliyetli olmasıdır ve yüksek frekanslı kuvvetler etkitildiğinde zemin-yapı etkileşimlerinin ortaya çıkmasıdır, bu da doğal periyotların ve öteki karakteristiklerin belirlenmesinde hataları doğurur.
Ölçüm işlemlerinin sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi için iyi bir "sistem tanımlama" bilgisine sahip olunması gerekmektedir.
