| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| Fınıte Element Method-I | CMM 508 | 0 | 3 + 0 | 3 | 6 |
| Ön Koşul Dersleri | |
| Önerilen Seçmeli Dersler | |
| Dersin Dili | Türkçe |
| Dersin Seviyesi | YUKSEK_LISANS |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Prof.Dr. ALİ OSMAN AYHAN |
| Dersi Verenler | |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Kategorisi | Alanına Uygun Öğretim |
| Dersin Amacı | Günümüzde, Sonlu Elemanlar Yöntemi bir çok yüksek teknolojik ürün tasarım ve analizlerinde yaygın olarak kullanılmakta ve halen akademik bir alan olarak gelişimin sürdürmektedir. Bu ders kapsamında, Sonlu Elemanlar Yönteminin temel prensipleri doğrusal (lineer) Katı Cisimler Mekaniği problemlerine uygulamaları ile işlenecek ve öğrencilerin, daha ileri seviye olan Sonlu Elemanlar Yöntemi-II dersi için bir temel oluşturmaları sağlanacaktır. |
| Dersin İçeriği | problemleri Sonlu Eleman Yönteminin temelleri: Şekil değiştirme-yer değiştirme bağıntıları, Gerilme ve deformasyon bağıntıları, Gerilme-şekil değiştirme-sıcaklık bağıntıları, Elastik bir cisimde Potansiye Enerji , Rayleigh-Ritz metodu, Durgunluk (stationary) prensipleri ve ilgili denkelmeler, Sonlu eleman sertlik (stiffness) matrislerinin [k] ve yük vektörlerinin , {re} formülleri, Düğüm noktalarında tutarlı yük/kuvvet formulleri {re}, elaman matrislerinin global montajı ve çözümü, Gerilme hesapları, Eş-parametrik (Isoparametric) formülasyon. Sonlu Eleman programları kullanarak model ve bölüntü (mesh) üretimi. Sonlu Eleman programları ile bir, iki ve üç boyutlu lineer elastik problemlerin uygulamalı çözümü. |
| # | Ders Öğrenme Çıktıları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
|---|---|---|---|
| 1 | Katı cisimler mekaniği problemleri için temel sonlu eleman formülasyonunu bilir. | Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri, Anlatım, | Sınav, Ödev, |
| 2 | Katı cisimler mekaniği problemleri için temel sonlu eleman formülasyonunu temel bir ve iki boyutlu problemlere ei ile uygulayabilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri, | Sınav, Ödev, |
| 3 | Değişik tür sonlu elemanların şekil fonksiyonlarını çıkarabilir ve hesaplayabilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri, | Sınav, Ödev, |
| 4 | Eş-parametrik formülasyonu bilir ve sonlu eleman yönteminde nasıl kullanıldığını açıklayabilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri, | Sınav, Ödev, |
| 5 | Değişik tür sonlu elemanların sertlik matrislerini ve kuvvet vektörlerini çeşitli yükler altında hesaplayabilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri, | Sınav, Ödev, |
| 6 | Bir sonlu eleman programı kullanarak bir, iki ve üç boyutlu model ve bölüntüler oluşturabilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri, Gösterip Yaptırma, Benzetim, | Sınav, Ödev, |
| 7 | Bir, iki veya üç boyutlu bir lineer elastik sonlu eleman modeli için yük, sınır şartları ve malzeme özelliklerini doğru bir şekilde tanımlayabilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri, Gösterip Yaptırma, Benzetim, | Sınav, Ödev, |
| 8 | Bir, iki veya üç boyutlu bir lineer elastik sonlu eleman modelinin çözümünü gerçekleştirerek, yer değiştirme, gerilme ve deformasyon açısından sonuçları irdeleyebilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri, Gösterip Yaptırma, Benzetim, | Sınav, Ödev, |
| Hafta | Ders Konuları | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Introduction, historical developments on Finite Element Methods | |
| 2 | Basics of Finite Element Method for Solid Mechanics problems | |
| 3 | Potential energy of an elastic body, The Rayleigh-Ritz method, Stationary principles and governing equations | |
| 4 | Formulas for element stiffness matrices [k] and load vectors {re}, Consistent element nodal forces {re} | |
| 5 | Global matrix assembly and solution, Stress Calculation | |
| 6 | Isoparametric formulation | |
| 7 | Isoparametric formulation | |
| 8 | Introduction to available finite element programs | |
| 9 | Model generation and meshing | |
| 10 | Mid-term exam | |
| 11 | Applications on linear elastic problems (1-D, 2-D, 3-D) | |
| 12 | Applications on linear elastic problems (1-D, 2-D, 3-D) | |
| 13 | Applications on linear elastic problems (1-D, 2-D, 3-D) | |
| 14 | Applications on linear elastic problems (1-D, 2-D, 3-D) |
| Kaynaklar | |
|---|---|
| Ders Notu | |
| Ders Kaynakları | 1. Concepts and Applications of Finite Element Analysis (Cook, Malkus and Plesha 4e, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 978-0-471-35605-9) 2. Finite Element Procedures (Bathe, Prentice Hall, 1996, ISBN: 0-13-301458-4). |
| Sıra | Program Çıktıları | Katkı Düzeyi | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşabilme, bilgiyi değerlendirme, yorumlama ve uygulama becerisi | X | |||||
| 2 | Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlayabilme ve uygulama becerisi; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirebilme becerisi | X | |||||
| 3 | Mühendislik problemlerini kurgulayabilme, çözmek için yöntem geliştirme ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygulama becerisi | X | |||||
| 4 | Yeni ve orijinal fikir ve yöntemler geliştirme becerisi; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirebilme becerisi | X | |||||
| 5 | Mühendislikte uygulanan modern teknik ve yöntemler ile bunların sınırları hakkında kapsamlı bilgi | X | |||||
| 6 | Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlama ve uygulama becerisi; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları analiz etme ve yorumlama becerisi | X | |||||
| 7 | Gereksinim duyulan bilgi ve verileri tanımlama, bunlara ulaşma ve değerlendirmede ileri düzeyde beceri | ||||||
| 8 | Çok disiplinli takımlarda liderlik yapma, karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirebilme ve sorumluluk alma becerisi | ||||||
| 9 | Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya dışındaki ulusal ve uluslararası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarabilme becerisi | ||||||
| 10 | Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetme yeterliliği | ||||||
| 11 | Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamaları hakkında farkındalık; gerektiğinde bunları inceleme ve öğrenebilme becerisi | X | |||||
| 12 | Mühendislik uygulamalarının sosyal ve çevresel boyutlarını anlama ve sosyal çevreye uyum becerisi | ||||||
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ara Sınav | 50 |
| 1. Ödev | 17 |
| 2. Ödev | 17 |
| 3. Ödev | 16 |
| Toplam | 100 |
| 1. Yıl İçinin Başarıya | 60 |
| 1. Final | 40 |
| Toplam | 100 |
| AKTS - İş Yükü Etkinlik | Sayı | Süre (Saat) | Toplam İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) | 16 | 3 | 48 |
| Ara Sınav | 1 | 15 | 15 |
| Ödev | 1 | 15 | 15 |
| Final | 1 | 15 | 15 |
| Toplam İş Yükü | 141 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (Saat) | 5,64 | ||
| Dersin AKTS Kredisi | 6 | ||