LEEBOARD FD Modülü Nedir?

Frekans Alanı Tabanlı Yapısal Davranış Doğrulama ve Hasar Tespiti Yaklaşımı

Yapısal sağlık izleme (Structural Health Monitoring – SHM) sistemlerinde güvenilir hasar tespiti, yalnızca zaman alanında (time-domain) ölçülen ivme veya titreşim genliklerinin izlenmesiyle sınırlı kalamaz. Yapısal bozulmaların önemli bir bölümü, yapının dinamik karakteristiğinde meydana gelen kalıcı değişimler üzerinden kendini gösterir. Bu değişimler en açık biçimde frekans alanında (frequency-domain) gözlemlenir.

Leeboard sistem mimarisi içerisinde geliştirilen FD (Frequency Domain) Modülü, yapı davranışının frekans alanındaki evrimini izleyerek, zaman alanında tespit edilen olayların yapısal olup olmadığını doğrulayan bilimsel bir analiz katmanı olarak konumlanmaktadır.

Frekans Alanı Yaklaşımının Bilimsel Temeli

Yapı dinamiği kuramına göre, bir yapının:

• Doğal frekansları,

• Mod şekilleri,

• Modal sönümleme oranları,

doğrudan rijitlik, kütle ve enerji dağılımı ile ilişkilidir. Yapısal hasar; çatlak oluşumu, bağlayıcı kaybı veya kesit zayıflaması gibi mekanizmalar yoluyla rijitliği azalttığında, bu parametrelerde ölçülebilir frekans kaymaları ve spektral değişimler meydana gelir.

Bu nedenle frekans alanı analizleri, hasarın:

• anlık bir titreşim mi,

• yoksa kalıcı bir yapısal değişim mi

olduğunu ayırt etmede kritik öneme sahiptir.

FD Modülü’nün Amacı ve Konumu

FD Modülü’nün temel amacı, Leeboard sistemlerinde:

• zaman alanında tespit edilen davranış değişimlerini,

• frekans alanında nesnel ve tekrarlanabilir ölçütlerle doğrulamaktır.

Bu bağlamda FD Modülü:

• ❌ tek başına alarm üreten bir birim değildir,

• ✅ karar doğrulayıcı (validation layer) olarak çalışır.

Zaman alanı (TD) ve davranış temelli analizler (VIM) “bir şey oldu” sorusunu gündeme getirirken, FD Modülü şu soruya yanıt verir:

“Bu değişim, yapının dinamik özelliklerinde kalıcı bir bozulmaya karşılık geliyor mu?”

Teknik Analiz Bileşenleri

FD Modülü, sensör verilerini frekans alanına taşıyarak aşağıdaki analizleri gerçekleştirir:

• Doğal frekansların zamansal takibi

• Spektral genlik ve enerji dağılımı karşılaştırmaları

• Modal sönümleme oranlarındaki değişimlerin izlenmesi

• Frekans bantları bazında davranış ayrıştırması

Bu analizler, özellikle mikro hasarların ve erken rijitlik kayıplarının tespitinde yüksek duyarlılık sağlar.

Zaman Alanı Analizleri ile Tamamlayıcılık

FD Modülü, zaman alanı analizlerinin alternatifi değil, tamamlayıcısıdır. Leeboard mimarisinde:

• Zaman alanı analizleri → olayı yakalar,

• Davranış temelli analizler (VIM) → sürekliliği değerlendirir,

• Frekans alanı analizleri (FD) → yapısal doğrulamayı yapar.

Bu üç katmanın birlikte çalışması, yalancı alarmların elenmesini ve hasar tespitinin bilimsel olarak savunulabilir hale gelmesini sağlar.

Hasar Türlerine Duyarlılık

FD yaklaşımı özellikle aşağıdaki hasar türlerinde etkilidir:

• Rijitlik kaybına bağlı mikro çatlaklar

• Bağlayıcı ve ankraj zayıflamaları

• Yığma yapılarda derz ve harç bozulmaları

• Yüksek katlı yapılarda katlar arası davranış değişimleri

Bu hasarlar çoğu zaman zaman alanında belirgin pikler üretmez; ancak frekans alanında kalıcı imzalar bırakır.

Uzun Dönem İzleme ve Trend Analizi

FD Modülü, tekil olaylara odaklanmak yerine, frekans parametrelerinin uzun dönemli evrimini izler. Bu sayede:

• Yavaş gelişen hasarlar,

• Çevresel etkilerle ilişkili değişimler,

• Yapısal davranışta risk birikimi

erken aşamada tespit edilebilir.

Bu özellik, FD Modülü’nü özellikle uzun süreli izleme gerektiren tarihi yapılar, yalılar ve yüksek katlı binalar için kritik hale getirir.

Bilimsel ve Mühendislik Katkısı

FD Modülü, Leeboard SHM mimarisine şu bilimsel katkıları sağlar:

• Hasar tespitinde nesnellik ve tekrarlanabilirlik,

• Zaman alanı verilerinin fiziksel anlamla ilişkilendirilmesi,

• Yanlış pozitif alarm oranının düşürülmesi,

• Akademik literatürle uyumlu bir doğrulama katmanı.

Bu yönüyle FD Modülü, Leeboard’un çok sensörlü ve çok katmanlı analiz yaklaşımının temel bilimsel dayanaklarından biridir.

Sonuç

LEEBOARD FD Modülü, yapı davranışını frekans alanında analiz ederek, zaman alanında tespit edilen değişimlerin yapısal karşılığını ortaya koyan ileri seviye bir doğrulama katmanıdır. Yapının doğal frekansları, modal özellikleri ve spektral enerji dağılımı üzerinden yürütülen analizler sayesinde, hasar tespiti yalnızca sezgisel değil, mühendislik temelli ve bilimsel olarak savunulabilir hale gelir.

Bu yaklaşım, Leeboard sistemlerinin yapı güvenliğini tekil olaylar üzerinden değil, yapının dinamik kimliği ve uzun vadeli davranışı üzerinden değerlendirmesini mümkün kılar.