Prof.Dr. Rahmi GÜÇLÜ YTÜ Makine Fakültesi Dekan Yardımcısı Makine Müh. Bölümü, Makine Teorisi Sistem Dinamiği ve Kontrol Anabilim Dalı Başkanı TÜBİTAK TEYDEB MAKİTEG Danışma Kurulu Üyesi (Sanayi ve KOBİ Projeleri) GÖKTÜRK II Milli Uydu Projesi İzleyicisi
Diğer Görevleri (Değerlendirme ve Denetleme Komisyonu Üyelikleri, Hakemlikler, İzleyicilikler, Bağımsız Değerlendirici) T.C. Başbakanlık DPT, İstanbul Kalkınma Ajansı Projeleri T.C. Sanayi ve Ticaret Bakanlığı, Sanayi Araştırma ve Geliştirme Genel Müdürlüğü, SAN-TEZ Projeleri T.C. Sanayi ve Ticaret Bakanlığı, Ar-Ge Merkezleri ve Rekabet Öncesi İşbirliği Projeleri TÜBİTAK KAMAG 1007-Kamu Kurumları Araştırma ve Geliştirme Projeleri TÜBİTAK MAG 1001, 1002, 2501, 3501 Projeleri TÜBİTAK TEYDEB 1501 Sanayi ve 1507 KOBİ Projeleri TÜBİTAK Ortaöğretim Öğrencileri Arası Araştırma Projeleri TTGV - Teknoloji Geliştirme Projeleri KOSGEB-ArGe Projeleri TOPLAM 500 Adet
TÜBİTAK SAVTAG 1007 Savunma ve Güvenlik Teknolojileri Araştırma Grubu Projesi GÖKTÜRK II Milli Uydu Projesi (TÜBİTAK, TÜBİTAK UZAY, TUSAŞ, Fırlatma sözleşmesi 17 Mayıs 2011 tarihinde imzalandı, Haziran 2012 den itibaren fırlatılması planlanıyor)
SAVUNMA SANAYİ -ASKERİ PROJELER GT MODEL ASKERİ JİP - 1013 Tuzla Askeri Jip Fab. 3 ve 4 Vitesli Şanzımanların Gürültü ve Titreşim Testleri, K.K.K. 1013. Ordu Donatım Ana Tamir Fabrikası Projesi, N. Tahralı, R. Güçlü, 1992-1993. (Araştırmacı) Aktarma Organlarının Dinamik Analizi ve Mukavemet Etüdü, K.K.K. 1013. Ordu Donatım Ana Tamir Fabrikası Projesi, N. Tahralı, R. Güçlü, S. Gani, E. Ömürlü, 1992-1994. (Araştırmacı) Bilgisayarlı Şanzıman Bremze Odası Kurulması, K.K.K. 1013. Ordu Donatım Ana Tamir Fabrikası Projesi, N. Tahralı, R. Güçlü, 1992-1994. (Araştırmacı) Bilgisayar Destekli Şanzıman Dişlileri Hata ve Titreşim Analizleri, K.K.K. 1013. Ordu Donatım Ana Tamir Fabrikası Projesi, N. Tahralı, R. Güçlü, A.Ekrekli, 1992-1996. (Araştırmacı) T Model Prototip Komuta Kontrol Aracın İç Mekan GAUSS Gürültü Ölçmeleri ve İzolasyon, K.K.K. 1013. Ordu Donatım Ana Tamir Fabrikası Projesi, N. Tahralı, R. Güçlü, 1995-1996. (Araştırmacı) GTD Model Aracın Sonlu Elemanlar Metoduyla Tüm Sisteminin Dinamik Gerilme Analizlerinin Yapılması, K.K. Lojistik Komutanlığı 7. Bakım Merkezi Komutanlığı Fabrikası Projesi, N., Tahralı, R., Güçlü, C., Demir, S., Cindemir, A., Eren, 2002-2004. (Araştırmacı)
.
TÜBİTAK PROJELERİ Raylı Sistem Titreşimlerinin Yolcu ve Çevre Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi, TÜBİTAK 1001 Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projesi, MAG Proje No: 106M443, R. Güçlü, M. Metin, H. Yazıcı, N.S. Yalçın, 2007-2010. (Proje Yürütücüsü) TÜBİTAK Araştırma Destekleri Programları Başkanlığı (ARDEB) Başarı Hikayeleri Paylaşım Etkinliklerine, MAG 106M443 Nolu Raylı Sistem Titreşimlerinin Yolcu ve Çevre Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi 1001 Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projemizin Başarı Hikayesi Olarak Seçilmesi ve Sunulması, 20 Nisan 2011, Ankara. (Devlet Bakanı Prof.Dr.Mehmet Aydın ın katılımıyla)
-
TÜBİTAK PROJELERİ Yolcu Vagonları İçin Yerli ve Yüksek Konforlu Teknolojik Boji Tasarımı ve İmalatı, TÜBİTAK KAMAG 1007 Kamu Araştırmaları Destek Grubu Projesi, R. Güçlü, M. Bayraktar, M. Metin, 2010- (Proje Yöneticisi ve Yürütücüsü). Değerlendirme Aşamasında. Yapısal Sistemlerin Farklı Bozucu Girişler Etkisi Altındaki Titreşimlerinin Analizi ve Aktif-Pasif Kontrolü, TÜBİTAK 1001 Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projesi, MAG Proje No: 109M523, R. Güçlü, H. Yazıcı, M. Metin, M. Bayraktar, 2010-.(Proje Yürütücüsü).
Raylı Sistem Titreşimlerinin Yolcu ve Çevre Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi (TÜBİTAK 1001 Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projesi, MAG Proje No: 106M443) Süre: 2007-2010 Proje Yürütücüsü Prof.Dr. Rahmi GÜÇLÜ Araştırmacılar Arş.Gör. Muzaffer Metin Arş.Gör. Hakan Yazıcı İnşaat Yük.Müh. N.Sevgi Yalçın
Amaç : 20 km/h, 30 km/h ve 50 km/h gibi farklı hızlarda araç zemininden titreşim ölçümleri alınarak, taşıt hızına göre titreşim seviyesinin nasıl değiştiği incelenmiştir. Raylı taşıt tekerlek aksı, bojisi ve taşıt iç zemininden eşzamanlı olarak yapılan ölçümlerle, tekerlek-ray etkileşimi ile ortaya çıkan titreşimlerin araç içerisindeki ve çevredeki yayılımı incelenmiştir. Emniyet ve konfor yönünden durum değerlendirilmiştir.
Ölçüm Yapılan Ulaşım A.Ş. Genel Müdürlüğü- Esenler Kuşbakışı Görünümü
İstanbul Ulaşımında Kullanılan ABB Hafif Metro Aracının Titreşim Analizi 20 ve 30 km/h hızlarda Raylı taşıt tekerlek aksı, bojisi ve araç zemininde Ray üzerinde Raylı taşıt ve bina arasındaki zeminde Titreşim ölçümü yapılan raylı taşıt ve bina. Bina üzerinde titreşim ölçümleri yapılmıştır.
Ulaşım A.Ş. LRT Araç Tekerlek Seti Aks Kutusu, Bojisi ve Araç Zemininde Yapılan Ölçümler
Taşıt İvme Ölçümleri 20 km/h Ölçüm Yeri Taşıt zemini Yol Tipi-Yeri Balastlı Yol-Yönetim Binası Önü Kullanılan ivmeölçer tipi 4506B Z Doğrultusundaki maksimum ivme değerleri (m/s 2 ) Ölçüm No: Raylı Taşıt Hızı 20 km/h 30 km/h 1 1,67 1,81 2 1,69 1,77 3 1,67 1,79 30 km/h
Yolcu Konforu Analizi Bu çalışmada, Aksaray-Havalimanı hafif metro hattındaki Bakırköy-Bahçelievler istasyonları arasında iki farklı taşıt hızı (50 km/h ve 30 km/h) için, 3 vagonlu dizi halindeki ABB aracında yolcu konforu analizi, ilgili standartlara uygun olarak yapılmıştır. Ölçüm sonuçları, ISO 2631-1 ve ISO 2631-4 standartlarına uygun olarak yolcu konforu amacıyla değerlendirilmiştir.
Yolcu Konforu Analizi Hesaplanan toplam ivme düzeyleri, yolcu ve personel konforu amacıyla, ISO 2631-1 ve ISO 2631-4 standardında verilen sınırlar çerçevesinde değerlendirilmiştir. a v [m/s 2 ] Değerlendirme 2,50 1 Rahatsız edici 2,00-2,50 2 1,60-2,00 3 1,25-1,60 4 1,00-1,25 5 0,80-1,00 6 0,63-0,80 7 0,50-0,63 8 0,315-0,50 9 0,315 10 Konforlu
50 km/h Yolcu Koltuğu ve Araç Gövdesinden
Yolcu Konforu Analizi Toplam İvme Düzeyleri a v (m/s 2 ) Değerlendirme 50 km/h 30 km/h Yolcu Koltuğu 0,76 7 Araç Zemini 0,58 8 Yolcu Koltuğu 0,66 7 Araç Zemini 0,47 9 Bu sonuçlara göre, hafif metro aracının ölçüm yapılan mevkide, 50 km/h ve 30 km/h hızlarda seyahat etmesi halinde genel konfor düzeyinin iyi olduğu anlaşılmaktadır.
Raylı Sistem Titreşimlerinin Etkilerinin Azaltılması Yönünde Çözüm Önerileri Esnek Tekerlek Uygulaması Ray Altı Pedlerinin Kullanılması Yatak Malzemesi (Balast-Zemin) Kalitesinin İyileştirilmesi Travers Altı Pedlerinin Kullanılması Balast Hasırı Kullanılması Kanal (Hendek) Uygulaması
Raylı Taşıt Modeli Esnek tekerlek uygulaması 6 serbestlik dereceli raylı taşıt modeline, tekerlek bölgelerinde ilave bir kütle yay sistemi oluşturularak modellenmiştir. Böylece sistem 8 serbestlik dereceli hale gelmiştir
Esnek Tekerlek Uygulaması Gerek konfor ihtiyacından gerekse titreşimlerin çevreye etkilerinin azaltılması bakımından, yüksek düzeyde titreşim problemlerinin olduğu hatlarda titreşimleri sönümleyen, gelişmiş, esnek raylı taşıt tekerleklerinin kullanılması ile oluşacak titreşimler henüz yayılma alanının başında iken sönümlenebilir. Düşük tabanlı tramvaylar için üretilen Bonatrans esnek tekerlekler
10 db e varan iyileştirme 100 Gövde 100 Boji 100 Aks 50 50 50 z c /z 0 (db) 0 z b /z 0 (db) 0 z a /z 0 (db) 0-50 Normal Tek. Esnek Tek. -100 10-1 10 0 10 1 10 2 Frekans (Hz) -50 Normal Tek. Esnek Tek. -100 10-1 10 0 10 1 10 2 Frekans (Hz) -50 Normal Tek. Esnek Tek. -100 10-1 10 0 10 1 10 2 Frekans (Hz) 100 100 100 (d 2 z c /dt 2 )/z 0 (db) 50 0-50 Normal Tek. Esnek Tek. -100 10-1 10 0 10 1 10 2 Frekans (Hz) (d 2 z b /dt 2 )/z 0 (db) 50 0-50 Normal Tek. Esnek Tek. -100 10-1 10 0 10 1 10 2 Frekans (Hz) (d 2 z a /dt 2 )/z 0 (db) 50 0-50 Normal Tek. Esnek Tek. -100 10-1 10 0 10 1 10 2 Frekans (Hz) Taşıt aksı, bojisi ve gövdesinde meydana gelen düşey titreşimlerin frekans alanında yer değişim ve ivme cevapları
Ray Altı Pedlerinin Kullanılması Titreşim izolasyonu için ray altına yerleştirilen elastik pedler
Farklı ray altı pedleri için Dinamik Tepki-Frekans eğrileri Ray Altı Pedi k rp (N/m) c rp (Ns/m) Rp-1 50.10 6 26,5.10 3 Rp-2 100.10 6 37,4.10 3 Rp-3 200.10 6 52,9.10 3 Rp-4 400.10 6 74,8.10 3 Rp-5 1000.10 6 118,3.10 3 Rp-6 5000.10 6 264,6.10 3
Yatak Malzemesi (Balast-Zemin) Kalitesinin İyileştirilmesi Yatak Malzemesi (Balast-Zemin) k b (N/m) c b (Ns/m) Balast-Zemin-1 180.10 6 82,2.10 3 Balast-Zemin-2 140.10 6 72,6.10 3 Balast-Zemin-3 100.10 6 61,3.10 3 Balast-Zemin-4 60.10 6 47,5.10 3
Travers Altı Pedlerinin Kullanılması İki bloklu kauçuk çizmeli (travers altı pedli) betonarme travers
Travers altı pedi kullanılan ve kullanılmayan balastlı yol yapıları için Dinamik Tepki- Frekans eğrileri EI Nm 2 6,41.10 6 (UIC 60 rayı) m r kg/m 60,34 m t kg/m 233 (B70W monoblok betonarme travers) k rp N/m 1120.10 6 (Fc9-1) c rp Ns/m 120.10 3 (Fc9-1) k sp N/m 10,1.10 8 c sp Ns/m 20,4.10 4 k b N/m 1,8.10 8 (Balast-Zemin-1) c b Ns/m 8,22.10 4 (Balast-Zemin-1) A t m 0,65
Balast Hasırı Kullanılması
Balast hasırı kullanılan ve kullanılmayan balastlı yol yapıları için Dinamik Tepki- Frekans eğrileri EI Nm 2 6,41.10 6 (UIC 60 rayı) m r kg/m 60,34 m t kg/m 233 (B70W monoblok betonarme travers) k rp N/m 1120.10 6 (Fc9-1) c rp Ns/m 120.10 3 (Fc9-1) k sp N/m 10,1.10 8 c sp Ns/m 20,4.10 4 k bh N/m 10,5.10 8 c bh Ns/m 20,1.10 4 k b N/m 1,8.10 8 (Balast-Zemin-1) c b Ns/m 8,22.10 4 (Balast-Zemin-1) A t m 0,65
Kanal (Hendek) Uygulaması Kanal uygulaması için yapılan ölçümler ve sensörlerin yerleştirilmesi
%64 e Varan İyileştirme [m/s²] Exp(Hendekli) - Input Working : Input : Multi-buffer Spectra : Overall Analyzer 100m 30m 10m 3m 1m 300u 100u 30u 10u 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 [s] (Time) Hendekli [m/s²] Exp(Normal) - Input Working : Input : Multi-buffer Spectra : Overall Analyzer 100m 30m 10m 3m 1m 300u 100u 30u 10u 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 [s] (Time) Hendeksiz Ölçüm Yeri Yol Tipi-Yeri Kullanılan ivmeölçer tipi Zemin iletim yolu Demiryolu-Zemin iletim yolu 8340 Sismik İvme Ölçer Z Doğrultusundaki maksimum ivme değerleri (mm/sn 2 ) Ölçüm No: Taşıt Hızı : 30 km/h Kanal Var Kanal Yok 1 16.1 44.5 2 16.4 45.6 3 16.6 45.9 4 15.8 40.2 5 16.9 46.9 6 16.1 45.5 7 15.9 44.9 8 15.6 41.7 9 16.4 44.5 10 15.6 39.2 Tekrarlanabilirlik için güven aralığı (a±2s) 15.27 17.01 38.69 49.09 iletim yolunda raya paralel oluşturulacak kanalların, % 64 e varan oranlarda titreşimleri azaltılabileceğini göstermiştir.
SONUÇLAR Bu projeyle özellikle raylı sistemlere yakın olan tarihi yapıların, hastane vb. hassas ve stratejik yapıların, titreşim ve onun etkisiyle oluşan gürültülerden büyük ölçüde korunabileceği ortaya konulmuştur. Proje sonuçları, İBB Ulaşım A.Ş. Yetkilileriyle paylaşılmış, kendilerine 9 adet rapor verilerek, sunumlar yapılmıştır. Bu projeden elde edilen tecrübeye bağlı olarak, Sakarya daki TUVASAŞ Fabrikası ile Türkiye de ilk defa yerli boji üretilmesi için işbirliğine başlanmıştır.
Teşekkürler Prof. Dr. Rahmi GÜÇLÜ Tel: 0212 3832766 Fax: 0212 261 66 59 Web: www.yildiz.edu.tr/~guclu E-posta: guclu@yildiz.edu.tr