Doğal Frekans

EN: Natural Frequency

Bir yapının serbest titreşim yaptığında birim zamanda tamamladığı salınım sayısı; titreşim periyodunun tersi olan, hertz (Hz) biriminde ifade edilen dinamik özellik.

Doğal frekans, bir yapının dış etkiden bağımsız olarak kendi kütle ve rijitlikRijitlikRijitlik, bir elemanın veya yapının yük altında ne kadar az şekil değiştirdiğini gösteren özelliktir; aynı yük altında daha az yer değiştiren sistem daha rijittir. özellikleriyle serbest titreşim yaptığında, birim zamanda (bir saniyede) tamamladığı tam salınım (çevrim) sayısıdır ve hertz (Hz) biriminde ifade edilir. Doğal frekans, titreşim periyodunun matematiksel tersidir:

f=1Tf = \frac{1}{T}

Yani periyodu kısa olan rijit bir yapının doğal frekansı yüksek, periyodu uzun olan esnek bir yapının doğal frekansı düşüktür.

Mühendislik pratiğinde bina dinamiği genellikle periyot cinsinden ifade edilirken, makine titreşimleri, akustik ve rezonansRezonansBir sistemin doğal titreşim periyodunun, kendisini zorlayan dış etkinin baskın periyoduna yakın olması durumunda tepki genliğinin aşırı derecede büyümesi olgusu. problemleri genellikle frekans cinsinden ifade edilir; her iki büyüklük de aynı fiziksel olguyu (doğal titreşim moduDoğal Titreşim ModuBir yapının serbest titreşimi sırasında aldığı, kendine özgü periyodu ve şekli olan karakteristik salınım biçimi; her mod kendi titreşim periyoduna karşılık gelir.) farklı birimlerle tanımlar. Bir yapının doğal frekansının, üzerine etkiyen periyodik bir kuvvetin (rüzgardan kaynaklanan vortex shedding, makine titreşimi, yürüyüş kaynaklı titreşim) frekansına yakın olması, rezonans riski oluşturarak beklenmedik derecede büyük tepkilere yol açabilir.

Yazar

Yapı Tasarım Akademisi

M.Sc. ETH İnşaat Yüksek Mühendisi

Yapı ve Geoteknik Mühendisliği alanlarında uzmanlaşmış, ETH Zürich mezunu inşaat yüksek mühendisi. Deprem mühendisliği, zemin dinamiği ve yapısal tasarım üzerine odaklanıyor.