|
Ders Öğretim PlanıDersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS | MKM-23-114 | MÜHENDİSLİKTE SONLU ELEMANLAR VE GERİLME ANALİZİ | Seçmeli | 1 | 2 | 6 |
| Dersin Seviyesi | Yüksek Lisans | Dersin Amacı | Sonlu elemanlar metodu, günümüzde, katı mekaniği, akışkanlar mekaniği, ısı transferi ve diğer mühendislik alanlarında diferansiyel denklemlerin sayısal olarak çözülmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu ders, sonlu elemanlar metodunun teorisine ve bu teorinin makine mühendisliği alanında uygulanmasına bir giriş özelliği taşımaktadır. Bu ders iki bölüme ayrılmaktadır:
1. Sonu elemanlar metodunun arka planında var olan teori ve kavramların basit 1-Boyutlu ve 2-Boyutlu basit örneklerle çalışılması,
2. Bu metodun ticari bir sonlu elemanlar programı olan ANSYS kullanılarak mühendislik problemlerinin çözümünde uygulanması.
Teori ve uygulama dönem boyunca iç içe verilecektir. Dersin içerdiği konulara örnek olarak 2-Boyutlu ve 3-Boyutlu gerilme analizi (lineer ve non-lineer), termal analiz, modelleme teknikleri ve sonuçların değerlendirilmesi verilebilir.
Bu dersin işlenmesinde ANSYS ticari programı önemli bir yere sahiptir. Dersi alan öğrenciler basit problemler için kendi programlarını yazma yerine çok daha kapsamlı problemleri ANSYS kullanarak çözmeyi öğreneceklerdir. | Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri | Doktor Öğretim Üyesi Gökçen AKGÜN | Öğrenme Çıktıları | 1 | 1. Sonlu elemanlar metodunun arka planında var olan fiziksel ve matematiksel teorinin esaslarını anlamak
2. Sonlu elemanlar metodunun avantajlarını ve sınırlamalarını anlamak
3. ANYS ticari programında var olan eleman tiplerini anlamak ve analiz şekline bağlı olarak uygun eleman tipini seçebilmek
4. Analizi yapılacak yapının kullanımda maruz kalacağı yükleri ve mesnetleri mümkün olduğunca yansıtacak şekilde sonlu eleman modeli oluşturabilmek
5. ANSYS ticari programı kullanarak 2-Boyutlu ve 3-Boyutlu yapısal tasarım problemlerini analiz edebilmek
6. ANSYS ticari programı kullanarak 2-Boyutlu ve 3-Boyutlu termal tasarım problemlerini analiz edebilmek
7. ANSYS kullanılarak yapılan tasarım çalışmasını hem yazılı hem de sözlü olarak açık ve anlaşılır bir şekilde sunabilmek
8. Mühendislik sistemlerinin tasarım ve analizinde Sonlu Elemanlar Metodu kullanmanın önemini anlamak |
| Öğrenim Türü | Birinci Öğretim | Dersin Ön Koşulu Olan Dersler | YOK | Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar | yok | Dersin İçeriği | Gerilme, gerinme ve genelleştirilmiş Hooke Kanunu’nun tekrarı; Elastisite Teorisinin temel denklemleri; Sonlu elemanlar metoduna giriş ve uygulamalarından örnekler; Matris teorisine giriş; Sonlu elemanlar denklemlerinin çıkarılması: Bir boyutlu yay problemleri örneği; ANSYS ticari programının tanıtımı; ANSYS; analiz adımları: Çözülecek problem için uygun olan eleman tipinin seçimi, malzeme bilgileri ve eleman sabitleri dahil olmak üzere seçilmiş olan eleman tipleri için gerekli olan bilgilerin tanımlanması, çözülecek problem için gerekli olan sınır şartlarının ve uygulanacak yüklerin tanımlanması, analiz türünün tanımlanması, uygulanan sınır şartları ve yükler için sonlu elemanlar modelinin çözülmesi, çözüm sonrası elde edilen sonuçların irdelenmesi, istenilen sonuçları bir dosyaya listeletilmesi veya ekranda görüntületilmesi; ANSYS ile uygulama örnekleri: Kafes problemleri: çubuk elemanlar, iki ve üç boyutlu kafes sistemleri; Kiriş ve çerçeve yapı problemleri: Bir boyutlu kiriş, iki ve üç boyutlu kiriş ve çerçeve yapılar; İki boyutlu gerilme analiz problemleri: Düzlem gerilme ve düzlem gerinme; Üç boyutlu gerilme analiz problemleri; Isıl problemler
Görsel anlatım, ödevler ve projeler şeklinde uygulanır. | Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği | |
1 | Gerilme, Gerinme ve Genelleştirilmiş Hooke Kanununun Tekrarı; Elastisite Teorisinin Temel Denklemleri; Matris Teorisine Giriş | | | 2 | Sonlu Elemanlar Metoduna Giriş: Sonlu elemanlar metodunun kısa tarihçesi ve altyapısı, düğümler ve elemanlar, modelleme esasları, hesaplama adımları ve çözüm mantığı, örnek uygulama alanları; sonlu elemanlar denklemlerinin çıkarılması için işlem adımları; lineer yay elemanı örneği ve yay elemanların bir araya getirilmesi; çözüm matrisinin oluşturulması, sınır şartları, çözüm yöntemleri | | | 3 | Sonlu elemanlar metodu içeren ANSYS ticari programının tanıtımı: Temel kavramlar, geometri komutları, düzeltme komutları, geometrik model oluşturma, diğer CAD programları ile etkileşimi; 1B yay probleminin Ansys ile analizi: geometrik model oluşturma, malzeme tanımlaması, eleman tipi seçimi, sonlu eleman modeli oluşturma (mesh yapma), yüklerin ve sınır şartlarının (mesnetleme) girilmesi, sonlu eleman modelini çözdürme ve sonuçları değerlendirme | | | 4 | 2B kafes problemlerinin ANSYS kullanılarak analizi: geometrik model oluşturma, malzeme tanımlaması, eleman tipi seçimi, sonlu eleman modeli oluşturma (mesh yapma), yüklerin ve sınır şartlarının (mesnetleme) girilmesi, sonlu eleman modelini çözdürme ve sonuçları değerlendirme | | | 5 | 3B kafes problemlerinin ANSYS kullanılarak analizi: geometrik model oluşturma, malzeme tanımlaması, eleman tipi seçimi, sonlu eleman modeli oluşturma (mesh yapma), yüklerin ve sınır şartlarının (mesnetleme) girilmesi, sonlu eleman modelini çözdürme ve sonuçları değerlendirme | | | 6 | 1B ve 2B kiriş problemlerinin ANSYS kullanılarak analizi: geometrik model oluşturma, malzeme tanımlaması, eleman tipi seçimi, sonlu eleman modeli oluşturma (mesh yapma), yüklerin ve sınır şartlarının (mesnetleme) girilmesi, sonlu eleman modelini çözdürme ve sonuçları değerlendirme, | | | 7 | 2B.çerçeve yapıların ANSYS kullanılarak analizi: geometrik model oluşturma, malzeme tanımlaması, eleman tipi seçimi, sonlu eleman modeli oluşturma (mesh yapma), yüklerin ve sınır şartlarının (mesnetleme) girilmesi, sonlu eleman modelini çözdürme ve sonuçları değerlendirme, Global direngenlik matrisi ve yük vektörünün oluşturulması, The Finite Element Equations; Treatment of Boundary Conditions | | | 8 | ARA SINAV | | | 9 | 2B.çerçeve yapıların ANSYS kullanılarak analizi: geometrik model oluşturma, malzeme tanımlaması, eleman tipi seçimi, sonlu eleman modeli oluşturma (mesh yapma), yüklerin ve sınır şartlarının (mesnetleme) girilmesi, sonlu eleman modelini çözdürme ve sonuçları değerlendirme | | | 10 | 3B.kiriş ve çerçeve yapıların ANSYS kullanılarak analizi: geometrik model oluşturma, malzeme tanımlaması, eleman tipi seçimi, sonlu eleman modeli oluşturma (mesh yapma), yüklerin ve sınır şartlarının (mesnetleme) girilmesi, sonlu eleman modelini çözdürme ve sonuçları değerlendirme | | | 11 | Düzlem gerilme, düzlem gerinme ve axi-simetri kavramları; düzlem gerilme, gerinme ve axisimetrik problemlerin ANSYS kullanılarak analizi: geometrik model oluşturma, malzeme tanımlaması, eleman tipi seçimi, sonlu eleman modeli oluşturma (mesh yapma), yüklerin ve sınır şartlarının (mesnetleme) girilmesi, sonlu eleman modelini çözdürme ve sonuçları değerlendirme | | | 12 | 3B problemlerin ANSYS kullanılarak analizi: geometrik model oluşturma, malzeme tanımlaması, eleman tipi seçimi, sonlu eleman modeli oluşturma (mesh yapma), yüklerin ve sınır şartlarının (mesnetleme) girilmesi, sonlu eleman modelini çözdürme ve sonuçları değerlendirme | | | 13 | 2B ve 3B ısıl problemlerin ANSYS kullanılarak analizi: geometrik model oluşturma, malzeme tanımlaması, eleman tipi seçimi, sonlu eleman modeli oluşturma (mesh yapma), yüklerin ve sınır şartlarının (mesnetleme) girilmesi, sonlu eleman modelini çözdürme ve sonuçları değerlendirme | | | 14 | Final Sınavı | | |
| Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar | Çubuk Sonlu Elemanlar, Prof. Dr. Mehmet H. OMURTAG, Birsen Yayınevi
Saeed Moaveni, Finite Element Analysis: Theory and Applications with ANSYS, 2nd Ed., ISBN: 0-13-111202-3, Prentice Hall, 2003, 840 pp
Sonlu Elemanlar Analizi (Teori ve Ansys ile Uygulamalar), Saeed Moavani, Türkçe çeviri, Prof. Dr. Ali Osman AYHAN, palme yayınları
Sonlu Elemanlar Yöntemine Giriş, Jacob Fish, Ted Belytschko, Nobel Akademik yayıncılık.
Ansys Workbench, Doç Dr. İsmail OVALI, Kodlab yayınları
Robert D. Cook, David S. Malkus, Michael E. Plesha, Robert J. Witt, Concepts and Applications of Finite Element Analysis, 4th Edition, ISBN: 0-471-35605-0, John Wiley, 736 Pages, October 2001
http://web.deu.edu.tr/ansys/
http://www.mece.ualberta.ca/tutorials/ansys/
Prof. Dr. Ramazan KAYACAN Gerinme ve Gerilme Ölçme Ders Notları | Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları | | Değerlendirme | |
Ara Sınav | 1 | 40 | Proje Sunma | 1 | 60 | TOPLAM | 100 | |
Final Sınavı | 1 | 100 | TOPLAM | 100 | Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | TOPLAM | 100 |
| Dersin Sunulduğu Dil | Türkçe | Staj Durumu | yok |
| İş Yükü Hesaplaması | |
Ara Sınav | 1 | 40 | 40 | Final Sınavı | 1 | 55 | 55 | Proje Sunma | 1 | 85 | 85 | |
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi | | * Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek |
|
|
Iğdır University, Iğdır / TURKEY • Tel (pbx): +90 476
226 13 14 • e-mail: info@igdir.edu.tr
|
|
|