Yapıların da Bir Sinir Sistemi Olacak ! - SHM

Bildiğimiz gibi teknolojide meydana gelen her yeni gelişme herzaman doğadan ,hayvanlardan ya da canlı yapısından kopyalanarak tasarlanmıştır. Buna en büyük örneklerden biri otomasyon sistemi diğeri de bilgisayar programlarıdır. Bütün canlıların yapısında DNA vardır ve bu DNA'da canlının şeklini , işlevini ve bütün uzuvlarının nasıl olacağını belirleyen kodlar vardır ve bu kodlarda olabilecek herhangibir değişme canlının şeklinden fonksiyonlarına herşeyini değiştirebilir. Bilgisayar programları ve otomasyon sistemleri de işte bu DNA ve içinde bulunan kodlardan esinlenerek belirli inputlara karşı outputlar verilerek tasarlanmıştır. Tabiki sinir sistemi ve canlı vücudundaki reseptörler de minyatür birer otomasyon sistemidir. Çok yakın bir gelecekte, teknik yapıların da kendilerine özgü bir sinir sistemi olacağını duymak, artık çok şaşırtıcı gelmiyor. Geliştiriciler ve kullanıcılar, böyle bir sistemin güvenliği çok artıracağını, yalnızca gerek duyulduğunda sistemlere bakım yapılabileceğini, malzeme ve enerji kullanımında da çok daha etkin ve ekonomik olabileceğini umuyorlar.
“Ortalama olarak, insan derisinin bir santimetre karesi, ağrı, basınç, sıcak ya da soğuğu algılayıp kaydeden 300’ü aşkın alıcı sinir içeriyor. Bir günün 24 saati boyunca, bu çok küçük algılayıcılar, durmaksızın, durumumuz hakkında yaşamsal önem taşıyan bilgiyi alırlar ve her yana yayılan bir ağ içinden geçerek beyine aktarırlar. Bu sinir sistemi üzerine modellenmiş bir elektronik ağ, gelecekte, uçaklar ve boru hatlarından tutun da rüzgâr türbinlerinin pervanelerine kadar, tüm teknik yapıları koruyacak.” işte bu geliştirilecek sisteme “Yapı Sağlığı izleme (Structural Health Monitoring-SHM)” adı veriliyor.

Algılayıcılar, erişim düzenekleri ve sinyal işleme cihazlarının karışımından oluşan bu sistemler, erken bir aşamada, özellikle erişimi zor, önemli yerlerdeki zararları önlemek için çatlakları, paslanmaları, vb öteki kusurları bulup ortaya çıkarıyor.
Yapısal durum izlemede, geleneksel test yöntemlerinden farklı olarak, algıyacılar yapıya sıkıca tutturuluyorlar ve binayı sürekli, hatta günden güne değişen işlemler sırasında bile, izleyebiliyorlar.

Fraunhofer Enstitüsü ve farklı alanlardan sanayici ortakları, uçaklar, boru hatları ve rüzgâr tribünlerinde oluşabilecek, herhangi bir zararı bulup çıkarmak üzere, ultrason (insan kulağının duyamayacağı kadar yüksek sıklıkta titreşen ses) kullanacak bir SHM sistemi üzerinde çalışıyorlar. Kullanılan algılayıcıların çekirdeği, mekanik enerjiyi elektriksel itmelere dönüştüren ya da tersini yapan, seramik piezoelektrik (uygulandığında elektrik elde edilmesini sağlayan basınç) fiberlerden yapılmış. Bilindiği gibi, bir piezoelektrik elemanı ya bir verici ya da bir alıcı gibi kullanılabilir. Bu eleman, titreşim üretmek üzere, yapıyı uyarabilir ve yapıdaki titreşimleri kaydedebilir.
Ultrason dalgaları, yapının tipine bağlı olarak, belirli bir desende yayılırlar. Tıpkı göle atılan bir taşın göldeki dalga desenini değiştirmesi gibi, çatlaklar ya da öteki kusurlar da bu dalga desenini değiştirirler.

Almanya-Würzburg, Fraunhofer Silikat Araştırma Enstitüsü’nden Bernhard Brunner, geliştirdikleri sistemlerinin şimdiye dek tamamlayıcı denetimler için kullanıldığını söylüyor. Ancak bu yalnızca ilk adım. SHM sistemleri başarısını kanıtlarsa, araştırmacılar, denetimi kolaylaştıran ve zaman kazandıran, “durum bağımlı” bakım ve onarım sistemi üzerinde düşünmeye başlayabilecekler. Almanya-Dresden Fraunhofer Tahribatsız Muayene Enstitüsü’nden, Brunner’in proje ortağı Bernd Frankenstein, SHM sistemlerin, geleneksel test yöntemlerinin, en azından bir kısmının, yerini alacağından hiç kuşku duymadığını söylüyor. Binalara “duyumsamayı” öğretmek için çok fazla neden var. Bu sistem, hem malzeme hem de enerji gibi değerli kaynakların daha iyi kullanılmasına katkı yapacakmış gibi görünüyor. Bu katkılar, özellikle, uçağın kendi ağırlığını azaltıp taşıyacağı yükü artırmaya uğraşan havacılık sanayinde dikkate değer bulunabilir.
Bağlantı : ScienceDaily,Tübitak