Yüksek Katlı Asansörlerde Bina Salınımının Etkisinin Simüle Edilmesi için Hesaplamalı Ortam

Jaakko Kalliomäki, Jarkko Saloranta, Joonas Sorvari, Sakari Mäntylä, Mikko Puranen

Bu makale ilk olarak Eylül 12'de 2021. Asansör ve Yürüyen Merdiven Teknolojileri Sempozyumu'nda sanal olarak sunulmuş ve adresindeki sempozyum web sitesinde basılmıştır. asansörsempozyumu.org.

Anahtar Kelimeler: Yüksek Katlı Asansör, Sallanma, Trafik, Simülasyon

Özet

Yüksek rüzgar koşullarında, yüksek binalar sallanmaya maruz kalır ve bu da yolcu konforunu ve güvenliğini sağlamada zorluk yaratır. Ağır koşullarda asansör performansının düşürülmesi veya hatta asansör hizmetinin askıya alınması gerekebilir; ancak asansörler bir binanın temel hizmeti olduğundan, performanslarındaki herhangi bir azalma önemli gelir kaybına neden olabilir. Bu nedenle, bir yandan güvenli olduğu sürece asansör hizmet kullanılabilirliğini en üst düzeye çıkarmak ve diğer yandan sallanma karşı önlemlerinin asansör sisteminin performansı üzerindeki etkisini önceden göstermek için güçlü bir talep vardır. Bu makale, bölümlenmiş bir yaklaşıma dayalı olarak bina sallanma koşullarında bir asansör sistemini modelleyen bir hesaplama ortamının nasıl inşa edildiğini açıklamaktadır. Birinci kısım, bina ve asansör verilerini kullanan ve kayıtlı veya simüle edilmiş asansör çağrılarına dayalı olarak asansörü çalıştırabilen ana asansör modelinden oluşmaktadır. Ayrıca gerçek zamanlı ip sallanma hesaplayıcıdan aldığı çalışma modunu da uygular. Bu model ortamın ikinci bölümünü oluşturur ve ana modelden kayıtlı veya simüle edilmiş bina hareketine ve kabin konumuna göre halat genliklerini hesaplar ve uygun operasyonel modeli belirler. Üçüncü kısım, gerçek zamanlı hesaplama modeli için önceden hesaplanmış amplifikasyon verileri sağlayan halat salınımı analiz aracı, sonuç doğrulama için referans görevi gören tam ölçekli halat salınımı simülasyon aracı ve bina hareket hesaplayıcıdan oluşur. Tüm simülasyonlar, fiziksel olayların modellenmesine dayanmaktadır. Bu ortam, gelecekteki binalarda asansör sistemi performansını tahmin etmek ve farklı salınım kontrol stratejilerinin verimliliğini test etmek için kullanılabilir ve sonuçların görselleştirilmesi, yüksek bina projelerinde farklı taraflar arasında etkin iletişime izin verir.

1. Giriş

Daha uzun bina yapma trendi, süper ince binalar yaratma trendi ile birleştirildi. Bu sonraki eğilim, yüksek şehir merkezindeki arazi değeri, kıt mevcudiyeti, mühendislik tekniklerindeki gelişme ve estetik eğilimlerden kaynaklanmaktadır.^[1] Yüksek ve ince binalara yönelik eğilim, iyi bir asansör hizmetinin sürdürülmesinde benzersiz zorluklar yaratırken aynı zamanda yüksek yolcu konforunu ve güvenliğini de korur. Bu problem, asansörün mekanik, elektrik ve kontrol sistemi tasarımı, asansör trafik planlaması, rüzgar mühendisliği ve bina yapı mühendisliği gibi birden çok disiplini içerdiği için özellikle zorludur.

Robert S. Caporale, 2000 yılındaki tezinde, halat salınımının üstesinden gelmek için asansör mühendislerinin geleneksel yaklaşımlarının zorluklarını tanımladı;^[2] ya kaldırma halatlarındaki halat sallanması donanım tarafından azaltılır ya da asansörlerin hızı yazılım tarafından azaltılır. Donanım çözümünün dezavantajı, hem kabin hem de karşı ağırlık tarafındaki süspansiyon ve dengeleme halatlarının etkin bir şekilde sönümlenmesinin, üretilmesi, kurulması ve bakımının maliyetli olduğu karmaşık düzenlemeler gerektirmesidir. Yazılım tarafından hızın düşürülmesi ve nihayetinde ağır koşullarda asansör hizmetinin durdurulması, gelir kaybına yol açabilir ve bina alanlarını bina sahipleri için daha az arzu edilir ve daha az değerli hale getirebilir. Sonuç olarak, Caporale donanım sönümleme stratejisinin tercih edilen seçenek olacağını öngördü, ancak yazarların deneyimleri, yazılım çözümlerinin endüstri standardı haline geldiğini gösteriyor.

O zamandan beri, yüksek katlı asansör sistemlerinin dinamik tepkisini simüle etmenin farklı yolları yayınlandı, örn., Rafael Sánchez Crespo, et al.,^[3] ve yazılım tabanlı çözümün etkilerini azaltmaya yönelik çalışmalar bugüne kadar devam etmiştir. Örneğin, yolcu sürüş konforunu, trafiği ve bina ve halat salınımını optimize etmeyi amaçlayan bir yaklaşım sunulmuştur,^[4] asansör sistemi performansı üzerindeki etkiyi en aza indirmek için halat salınımının kabin konumuna göre gerçek zamanlı olarak tahmin edildiği bir yaklaşım.^[5] Ancak, farklı salınım kontrol stratejilerinin etkinliğini test etmek ve göstermek ve farklı alanlardaki uzmanların iletişimine yardımcı olmak için bir yol gereklidir.

Bu makale, bu hedeflere ulaşmak için segmentlerden bir hesaplama ortamının nasıl oluşturulduğunu açıklamaktadır. Bina hareket verileri bir matematiksel model kullanılarak yeniden üretilebilir ve halatların, asansör sisteminin ve binanın fiziksel özelliklerine dayalı olarak halat büyütme verileri oluşturulur. Asansör ve bina özellikleri, asansör çalıştırma bilgilerini doldurmak için de kullanılır. Halat sallanma genlikleri daha sonra bu değişkenlere dayalı olarak hesaplanır. Son bir adım olarak, işlenen veriler çeşitli çıktı biçimlerine aktarılabilir.

Bu hesaplama ortamının farklı yönleri başka yerlerde çalışılmış olsa da, farklı türdeki konfigürasyon değişikliklerini hızlı bir şekilde simüle etme ve bunların asansör sisteminin performansı üzerindeki etkilerini görsel olarak değerlendirme araçlarını sağlayan şey, farklı unsurların birleştirilmesidir. Simülasyonun doğruluğu, eğer bu tür bilgiler mevcutsa, bazı hesaplama öğelerinin gerçek kayıtlı verilerle değiştirilmesiyle de geliştirilebilir.

2. Hesaplama Ortamı

Hesaplama ortamı, birkaç hesaplama öğesini bir araya getiren ve girdi parametrelerinin veya sınır koşullarının değişikliklerinin etkisini gösteren görselleştirmelerin oluşturulmasını sağlayan bir bağlamdır.

2.1 Dinamik Olarak Değişen Kaldırma İşlemi

Yeni bir hesaplama ortamının oluşturulmasının ana nedenlerinden biri, asansör işleminin bina hareketine, hesaplanan halat salınımına ve seçilen çalışma moduna bağlı olarak dinamik olarak değişmesiydi. Örneğin, kaldırma hızını azaltmak, halat sallanma sorunlarını hafifletmenin yaygın bir yoludur ve kaldırma hızını düşürme kararı, hesaplanan halat genliklerine dayalı olarak verilebilir. Hız azaltma, sırayla, hizmet edilebilecek çağrıların sırasını ve ardından halat salınımının nasıl geliştiğini etkiler.

Ayrıca, asansör trafiğini değerlendirmek için farklı türde araçlar mevcut olsa bile, trafik analizi geleneksel olarak en yoğun trafiğe ve asansörlerin taşıma kapasitesine odaklanır.^[6] Bu nedenle, bu araçlar, normal çalışma modunda asansörlerin gerekli hızını ve miktarını tahmin etmeye yöneliktir ve bu nedenle, bina sallanma koşullarında asansör çalışmasını simüle etmek için uygun değildir. Ayrıca, trafik analizi normalde servis asansörlerini yok sayar. Servis asansörlerinin halat rezonansının mevcut olduğu katlara hizmet vermesi daha olasıdır ve yangınla mücadele ve tahliye asansörleri olarak atanabilir, bu durumda aşırı sallanma koşullarında bile temel güvenlik sağlanmalıdır.

2.2 Çevrenin Yapısı

Hesaplamalı ortamın yapısı Şekil 1'de gösterilmektedir. Hesapsal salınım ortamının girdileri, binanın ivme ve genlik düzeylerinden oluşan Bina Hareket Verileri (2)'dir; Asansör bileşenlerinin kütle ve uzunluklarından oluşan Asansör Verileri (3); Doğal frekanslar gibi bina özelliklerinden ve hizmet verilen katların miktar ve konumları gibi bilgilerden oluşan Bina Verileri (4); ve asansöre atanan çağrıların bir kaydı olan Asansör Çağrı Verileri (5). Alternatif olarak, bina hareketi, bir Bina Hareketi Hesaplayıcı (1) ve çağrı verileri, hesaplama ortamında bir Ana Kaldırma Modeli (8) kullanılarak yapay olarak doldurulabilir.

Bina Hareket Verileri ve Bina Verileri tipik olarak inşaatçının rüzgar mühendisliği danışmanından alınır. Asansör mühendislik ekibinden ön asansör verileri alınır. Bu veri kümelerinin basitleştirilmiş bir özeti Tablo 1'de gösterilmektedir. Asansör çağrı verileri, KONE E-Link gibi bir asansör izleme sisteminden alınabilir.

Binanın asansör verileri, kat bilgileri ve doğal frekansları, Gerçek Zamanlı Salınım Hesaplayıcısının (6) ihtiyaç duyduğu Halat Amplifikasyon Verilerini (7) üreten Bina Salınım Analiz Aracına (9) beslenir.

Ana Model (8) asansörün çalışmasından sorumludur. Asansör Çalışma Verilerini (yani asansörün hızı ve konumu) hesaplamak için Bina (4) ve Çağrı Verilerini (5) kullanır. Ana Model, Asansör Çalışma Verilerini, asansörün çalışma modunu önceden tanımlanmış salınım genliği eşiklerine göre döndüren Gerçek Zamanlı Salınım Hesaplayıcısına (9) besler. Ana Model, bir sonraki olası zaman adımında çalışma modunu değiştirir ve yeni hız ve konum bilgisini Gerçek Zamanlı Salınım Hesaplayıcısına geri besler ve sonuç olarak döngüyü yeniden başlatır.

Kaldırma hareketi verilerinin günlüğü, doğrulama için Tam Ölçekli Halat Sallanma Simülatörüne (10) da gönderilebilir. Teoride, tam halat sallanma simülatörü, yukarıda tasvir edilen hesaplama ortamıyla tamamen aynı bilgiyi sağlar, ancak çok fazla işlemci kapasitesi gerektirir. Hesaplama ortamı performans için optimize edilmiştir, böylece makul bir sürede kapsamlı simülasyonlar gerçekleştirme imkanı sunar.

3. Hesaplama Ortamının Unsurları

3.1 Ana Model ve Asansör Çağrı Üreticisi

Ana asansör modelinin amacı, gerçek asansör kontrolörünün işlevlerini tekrarlamaktır. Asansörün hızlanmasını ve hedeflenen hızını kontrol eder, farklı sürüş profilleri atar ve her zaman adımında kabinin konumunu hesaplar. Ayrıca, ana model, önceliklerine göre bir sonraki olası zaman adımında - salınım kontrolörü tarafından talep edildiği gibi - operasyonel modların uygulanmasından sorumlu kuruluştur. Örneğin, asansör kumandası, asansör park modunu ancak mevcut çağrıya hizmet etmeyi bitirdikten sonra etkinleştirebilir.

Ana model, binanın kat özelliklerini (tipi ve konumu) ve mevcut bir binadan gelen gerçek veriler veya trafik tarafından oluşturulan gelecekteki bir bina için veriler olabilen depolanan asansör çağrı verilerini kullanarak asansörün çalışmasını simüle eder. simülasyon yazılımı. Alternatif olarak, ana model içindeki asansör çağrı oluşturucu, verilen olasılık dağılımına (örneğin, ana kata gelen veya ana kattan gelen çağrıların yarısı) dayalı olarak rastgele çağrıları doldurabilir veya önceki bir simülasyondan gelen çağrı verileri, karşılaştırma amacıyla yeniden kullanılabilir.

Ana model, asansör çağrılarına dayalı olarak, nominal hızlanma ve asansörün uygulanabilir çalışma modu tarafından yönetilen kabin hızını ve konumunu hesaplar. Çağrılar arasındaki toplam bekleme süresini hesaplamak için yükleme süresi gibi diğer parametreler de kullanılır. Kabin konumu hesaplaması için zaman adımı uzunluğu, gerçek zamanlı salınım hesaplamasına kıyasla bir büyüklük sırasına göre daha kısa olmalıdır.

3.2 Sway Controller Modeli ve Gerçek Zamanlı Sway Hesaplayıcısı

Salınım kontrolör modeli, gerekli girdileri (örneğin, bina ivmesi, araba konumu) toplar, uygun çalışma modunu belirler ve belirli bir modun ne kadar süreyle sürdürülmesi gerektiğini tanımlayan zamanlayıcıları korur. Asansör çalışma modu seçiminin amacı, yolcuların sürüş konforundan veya güvenliğinden ödün vermeden hizmet oranını maksimize etmektir. Hız profili seçimi ile sürüş konforu arasındaki ilişki daha önce Roivainen ve diğerleri tarafından gösterilmiştir.^[4] ve burada odak, yüksek performans seviyesini korumak için kabindeki yanal titreşimleri nicelleştirmeden halat genliklerini sınırlamaktır.

3.2.1 Operasyonel Modlar

Verilen her zamanda, salınım kontrolörü asansör için en uygun çalışma modunu belirler. En düşükten en yükseğe öncelik sırasına göre temel çalışma modu alternatifleri normal, değişken hız (VAS), performans seçimi (PES) ve park (PARK) şeklindedir. VAS tahrik profili, şaftın üst veya alt kısmına azaltılmış hız atar. PES profili, belirli bir süre boyunca maksimum sürüş hızını daha düşük bir seviyeye ayarlar. PARK, aracı belirli bir süre için önceden tanımlanmış bir park konumuna park eder. Aynı anda sadece bir mod aktif olabilir. VAS ve PES sürücü profilleri Şekil 2'de gösterilmektedir.

3.2.2 Gerçek Zamanlı Halat Salınımı Hesabı

Gerçek zamanlı halat salınım hesaplaması, salınım kontrolör modeli içinde gerçekleşir. Halat genlikleri, asansör kabini konum bilgileri, bina ivme genlikleri ve her bina ivmesi periyodu için halata özgü veri tabloları kullanılarak tahmin edilir. Yöntem, Arai ve diğerlerinin makalesinden esinlenmiştir.^[5]

Halat genliklerini önceden tanımlanmış tablolara göre hesaplamanın avantajı, hesaplamanın hafif ve hızlı olmasıdır. Bu, gerçek asansör kurulumunda, bu tür bir hesaplamanın, her iki ana bina modu (x- ve y) için hesaplanması gerektiği göz önünde bulundurularak, kaynaklarına aşırı yük bindirmeden gerçek zamanlı olarak bir asansör grubu kontrolörü tarafından yürütülebileceği anlamına gelir. - yol tarifi) ve her asansör için ayrı ayrı. Simülasyon durumunda, verimli hesaplama, kısa sürede uzun süreler hesaplamayı mümkün kılar.

3.2.3 Bina Hızlandırma Genlikleri

Bina ivme genlikleri, periyodik ivme verilerinden belirlenir. etkili genlik â tepeden tepeye genlikten hesaplanır. Yani efektif genlik â ivme periyodundaki en yüksek ve en düşük değer arasındaki farkın yarısı olarak tanımlanır. Şekil 3 ve Şekil 4'e bakın.

3.2.4 Halat Amplifikasyon Tablosu

İp amplifikasyon tablosu iki boyutlu bir dizidir ve bundan sonra şu şekilde ifade edilecektir: A, her satırın bir kat seviyesini ve her sütunun bir hızlanma periyodunu temsil ettiği; örnek için Şekil 5'e bakın. Tablo değerleri, sabit ivme genliği ile ikinci dereceden bir sönümlü dalga denklemi çözülerek önceden hesaplanır. Halat geriliminin halat yer değiştirmesinden dolayı değişmediği varsayıldığında, elde edilen denklem lineerdir. Böylece ip genlikleri u ivme genliği ile doğru orantılıdır, yani sen~âA. Sonuç olarak, tablo tek bir hızlanma genliği için oluşturulduktan sonra, ölçekleme kullanılarak herhangi bir hızlanma genliği için kullanılabilir. Tablo hücre değeri A_ij sonra dikkate alınan ipteki amplifikasyon faktörüdür j asansör kabini hareketsiz durumdayken hızlanma periyotları i^th kat seviyesi.

Bundan sonra, halat büyütme veri tablolarının birim ivme genliği kullanılarak oluşturulduğu varsayılmaktadır. Hesaplama kat seviyelerinin kabin kat seviyeleri ile örtüşmesi gerekmediğine dikkat edilmelidir. Şekil 6'da bir veri tablosu görselleştirilmiştir.

Halat genlikleri ayrık zaman adımlarında güncellenir t₀, t₁, t₂, . . . öyle ki t_n-t_N-1=T. Diyelim ki o zaman t_n Sürüş yönünde asansör kabinine en yakın kat, i^th zemin. Ayrıca, izin ver â(t)_n)A_ij satırdaki genlik değeri olsun i önceden hesaplanmış genliğe en yakın olan sen(t)_N-1). Daha sonra genlik t_n olarak hesaplanır

genlik artışının verildiği yerde

nerede â(t)_n) ivme genliğidir n^th hızlanma dönemi. Ancak, önceki genlik satırdaki maksimum tablo değerine eşit veya daha yüksekse i, genlik katlanarak azalır veya aynı kalır:

nerede p_i kabin kat konumundayken inşa süresi ile halat süresi arasındaki önceden hesaplanmış orandır F_i hem de sönüm oranı değeridir.

3.3 Bina Hareketi Zaman Serisi Hesaplayıcı

Bina hareketi için zaman serisi verileri, dar bantlı bir işlem vasıtasıyla hesaplanır.^{[7], [8]} Şekil 7'de gösterilmiştir. Bina hareketi w₀(T) Gauss beyaz gürültüsünden hesaplanır ξ(T) iki aşamalı bir filtre ile Filtre, bir alçak geçiren filtre ve bir bant geçiren filtreden oluşur.

Filtre parametreleri, bina hareketini sağlayacak şekilde seçilir. w₀(T) istenilen istatistiksel özelliklere sahiptir. filtre parametresi α olarak hesaplanır

nerede Ω binanın doğal frekansına eşdeğerdir ve bant geçiren filtre merkezi frekansına karşılık gelir, ζf bant geçiren filtrenin bant genişliğidir, A₀ bina hareketi ile aynı RMS değerine sahip harmonik sinüzoidal zaman serisinin genliğidir. w₀(T) hem de S₀ beyaz gürültünün güç spektrumunun sabit seviyesidir ξ(T).

Bina hareketi zaman serisi, önceden tanımlanmış RMS değeri, tepe-RMS oranı ve bina doğal frekansı ile oluşturulur. Tepe-RMS oranı değeri şu şekilde tahmin edilir:^[9]

nerede T_atıl rüzgar mühendisliği uygulamasında tipik olarak 600 s veya 3,600 s gözlem süresine karşılık gelir. Bina hareketi için önceden tanımlanmış bir tepe-RMS oranı değerinin elde edilmesinin w₀(T) zaman serisi, yukarıda açıklanan dar bant işlemi tarafından garanti edilmez. Ancak, süreci yeni rastgele Gauss beyaz gürültüsü ile çalıştırarak tipik tepe-RMS değerleri için kolayca elde edilebilir ξ(T) İstenen değer elde edilene kadar zaman serisi.

3.4 Tam Ölçekli Simülasyon Modeli

Tam ölçekli model, ikinci mertebeden sönümlü dalga denklemine dayalıdır ve yöneten PDE denklemi, sonlu farklar yöntemi aracılığıyla sayısal olarak çözülür. Hesaplama ortamında kullanılan simülasyon modeli, KONE'nin kendi bünyesinde geliştirdiği bir koddur. Hareketli bir asansör sistemi için halat salınımını sonlu farklar yöntemiyle çözmek için çok benzer bir yaklaşım sunulmuştur.^[10] Tam ölçekli modelde, örneğin kuyu ekipmanına veya bir kuyu duvarına çarpan halatlar veya Bölüm 1'de bahsedilen donanım çözümlerinin uygulanması gibi daha karmaşık olaylar kolayca düşünülebilir.

Tam ölçekli model, yüksek derecede özgürlük sunan ancak aynı zamanda çalışılan sorun hakkında derinlemesine bilgi sahibi deneyimli bir kullanıcı gerektiren bir komut dosyaları koleksiyonudur. Tartışılan hesaplama ortamı durumunda, amplifikasyon veri tablolarını kullanan halat genliği hesaplama mantığının doğru sonuçlar ürettiğinden emin olmak için tam ölçekli model bir referans model olarak kullanılır.

3.5 İp Amplifikasyon Veri Tablosu Hesaplaması

Bölüm 3.2'de açıklanan halat büyütme veri tabloları, halat salınımı analiz aracı kullanılarak oluşturulur. Bu araç, tam ölçekli modelle aynı sonlu farklar yaklaşımını uygular, ancak özel bir girdi dosyası kullanır ve belirli çıktı dosyalarını üretmek için yalnızca sınırlı komut dosyaları çalıştırır. Bu araç aynı zamanda harici halat salınımı analiz raporları için hesaplama sonuçları oluşturmak için de kullanılır.

Simülasyonun başlangıcında, halat yer değiştirmesi sıfıra ayarlanır ve bina verilen süre ile sallanmaya başlar. T ve 1 mg birim ivme genliği ile. Binanın birim ivme genliği, asansöre özel bina ivmeölçerinin bulunduğu bina yüksekliğine, yani tipik olarak makine dairesi yüksekliğine ayarlanır. Asansör kabini, belirli bir kuyu konumunda sabit kalır F_i bir simülasyon çalışması sırasında. Farklı halat bölümlerinin maksimum mutlak yer değiştirmeleri zamanın bir fonksiyonu olarak kaydedilir ve yapım süresi ile birlikte saklanır. T karşılık gelen halat amplifikasyon veri tablolarında bir satır olarak aralığı. Yukarıda bahsedilen simülasyon tüm asansör kabin konumları için tekrarlandığında F_i İncelenen asansör için halat büyütme veri tabloları elde edilir. Her asansör kabini konumu için simülasyon süresi F_i Her bir halat parçası için yakınsak maksimum genliklerin bulunması için yeterince uzun olması gerekir.

4. Çıktılar

Hesaplama ortamı, çeşitli çıktılar üretecek şekilde yapılandırılabilir. Bu bölüm, üç temel çıktıyı ve bunların kullanımlarını sunar.

4.1 Model Karşılaştırması

Doğrulama amacıyla, Asansör Çalışma Verileri, Bina Verileri ve Bina Hareket Verileri, daha sonra Gerçek Zamanlı tarafından sağlanan "tahmini" sonuçlarla karşılaştırılabilecek "doğru" genlikleri hesaplayan tam ölçekli halat simülatörüne beslenebilir. Sallanma Hesaplayıcı. Şekil 8, bu tür doğrulamalardan birinin sonuçlarını göstermektedir. Belirtildiği gibi, önceden tanımlanmış tablolara (Gerçek zamanlı model) ve sonlu farklar yöntemine (Tam ölçekli model) dayalı sonuçlar arasında iyi bir korelasyon elde etmek mümkündür.

4.2 Analiz için Sayısal Veriler

Hesaplama ortamı tarafından üretilen sayısal veriler, 200 m hareket, 8 m/s anma hızı ve 34 iniş ile örnek bir asansör kullanılarak gösterilmiştir. Asansörün PES veya PARK'ta harcadığı minimum süre buna göre 10 ve 15 dakikadır. İki senaryo analiz edildi: biri asansörün en alt ve en üst kat arasında shuttle hizmeti olarak çalıştığı, diğeri de ara katların olduğu ve asansörün rastgele çağrılar yaptığı durumlar. Her iki senaryo da asansörün durduğu duraklarda toplam bekleme süresinin 180 s veya 10 s olduğu varsayımıyla ayrıca değerlendirilir. Sonuçlar üç koşulla sunulmaktadır: “İdeal”, salınım kontrol özelliklerinin olmadığı durumu temsil eder; “Eski”, salınım kontrolünün yalnızca bina ivmesine dayalı olduğu durumu temsil eder; ve “Yeni”, sallanma kontrolünün gerçek zamanlı halat genliği hesaplamasına dayalı olduğu durumu temsil eder. Sonuçlar Tablo 2'de sunulmuştur.

4.3 Animasyon

Ana model, sayısal verileri hesaplama ortamından görselleştirmek için doğrudan animasyonlar oluşturabilir. Şekil 9, halat sallanması probleminin farklı yönleri arasındaki korelasyonu göstermenin basit ve etkili bir yolunu göstermektedir. Sol üst köşe kabinin ve karşı ağırlığın her bir adımdaki göreceli konumunu, sağ üst köşe bina ivmesini ve alt kısım her bir halat parçasının hesaplanan halat genliklerini gösterir.

5. Tartışma

Caporale, tezinde, müşterilerin asansör sistemi performansındaki azalmaya kıyasla daha yüksek başlangıç ​​masraflarından daha ağır basacağı için mekanik karşı önlemlerin yazılım çözümlerine üstün geleceğini öngördü. Yazarların deneyimlerine dayanarak, geliştirme Caporale'in beklediği gibi ilerlemedi. Bunun birkaç nedeni vardır - en belirgin olanı yazılım tabanlı kontrol sistemlerindeki hızlı gelişmelerdir. Ayrıca, bina teknolojisindeki gelişmeler, binaları sallanmaya karşı daha az duyarlı hale getirdi. Daha az belirgin olan nedenlerden biri, yazılım veya donanım tabanlı farklı salınım kontrol stratejilerinin etkinliğini müşteriye kolayca göstermek için kullanılabilecek araçların eksikliğidir. Bu eksiklik, müşterileri kısa vadeli yatırım maliyeti ile uzun vadeli karlılık arasında karar vermede uygun gerekçelerden yoksun bırakmıştır.

Yüksek katlı asansörlerde bina salınımının etkisini simüle etmek için hesaplama ortamının tanıtılması, bu eksikliği ortadan kaldırır ve müşterilere bilinçli kararlar verme imkanı verir. Sonuçların görselleştirilmesi, asansör mühendisliğinin incelikleri hakkında derinlemesine bilgi sahibi olmayabilecek yüksek katlı bina projelerinde farklı taraflar arasında etkili iletişime de olanak tanır. Asansör mühendisleri için hesaplama ortamı, farklı bina türlerinde ve değişen hava koşullarında farklı salınım kontrol stratejilerinin test edilmesini ve iyileştirilmesini sağlar.

Süper yüksek ve süper ince binaların sürekli daralan beklentilerine cevap vermek için bu tür araçlara ihtiyaç vardır.

Ayrıca okuyun: Yüksek Binalar için Halat Sallanma Kontrolü

---

Referanslar

[1] S. Marcus, "The New Supers: Super-Slender Towers of New York", Chicago, 2015.

[2] RS Caporale, Dikey Taşıma İncelemesinde “Bina Salınımının Kaldırma Halatları ve Kabloları Üzerindeki Etkisi”, Elevator World A.Ş.

[3] RS Crespo, S. Kaczmarczyk, P. Picton, H. Su ve M. Jetter, “Bileşenleri arasındaki dinamik etkileşimleri tahmin etmek için yüksek katlı bir asansör sisteminin modellenmesi ve simülasyonu”, Asansör ve Yürüyen Merdiven Teknolojileri Sempozyumunda , Northampton, 2013.

[4] G. Roivainen, J. Saloranta, M. Ruokokoski, J. Kalliomäki ve V. Sreenath, “Mega-Yüksek Katlı Asansörler için Geçici Dinamik Hesaplama,” Northampton, 2018.

[5] Y. Arai, K. Tanaka, J. Koizumi ve S. Sasaki, “Application of Sismic Design for Elevators for Skyscrapers,” Elevator Technology 22, Proceedings of Elevcon 2018, 22nd International Congress on Vertical Transportation Technologies, Berlin, Uluslararası Asansör Mühendisleri Birliği, 2018.

[6] GS Strakosch ve RS Caporale, The Vertical Transportation Handbook, 4. Baskı, New York: John Wiley & Sons, Inc., 2010.

[7] JW Larsen, R. Iwankiewicz ve SKR Nielsen, “Rüzgar türbini kanatlarının Monte Carlo simülasyonları ile doğrusal olmayan stokastik kararlılık analizi,” Probabilistic Eng. makine 22, 181-193., 2007.

[8] S. Kaczmarczyk, R. Iwankiewicz ve Y. Terumichi, “Harmonik ve stokastik uyarılar altında durağan olmayan asansör dengeleyici halat sisteminin dinamik davranışı,” Fizik Dergisi: Konferans Serisi 181, 2009.

[9] AG Davenport, "Bir rastgele fonksiyonun en büyük değerinin sağanak yüklemeye uygulanmasıyla dağılımına ilişkin not." Proceedings, Institution of Civil Engineering, 28(2):187-196, 1964.

[10] H. Kimura, H. Ito ve T. Nakagawa, “Asansör Halatının Titreşim Analizi – Zorlanmış Titreşim ile Zamanla Değişen Uzunluk”, Journal of Environment and Engineering. Cilt 2, Sayı 1, s. 87-96, 2007.

[11] P. Andrew ve S. Kaczmarcyk, Asansör Sistem Mühendisliği, Mobil: Elevator World, Inc., 2011.