| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| Fınıte Element Method For Engıneerıng Applıcatıons | MTI 581 | 0 | 3 + 0 | 3 | 6 |
| Ön Koşul Dersleri | LİNEER CEBİR, MUKAVEMET, MALZEME, MÜH. MATEMATİĞİ, ELASTİSİTE |
| Önerilen Seçmeli Dersler | Elastisite Plastisite, Sayısal Metotlar |
| Dersin Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | YUKSEK_LISANS |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Dr.Öğr.Üyesi İBRAHİM KUTAY YILMAZÇOBAN |
| Dersi Verenler | Dr.Öğr.Üyesi İBRAHİM KUTAY YILMAZÇOBAN, |
| Dersin Yardımcıları | - |
| Dersin Kategorisi | Diğer |
| Dersin Amacı | Mühendislerin karşılaştığı karmaşık problemleri veya kapalı form çözümleri yapılamayan problemleri kabul edilebilir bir yaklaşıklıkla çözebilen sayısal bir metodun öğrenciye verilmesi. |
| Dersin İçeriği | Lineer Cebir ve Tansör Mekaniği; Temel Sonlu Elemanlar Metodu yaklaşımlarının incelenmesi; Sonlu Elemanlar Metodunun Uygulama Alanları ve Nasıl uygulama yapılacağı; Simülasyon çeşitlerinin tanıtılması (Elastisitik ve Plastik koşullar altında Analitik ve Sayısal Sonlu Elemanlar Metodunun hesaplama yöntemleri; Gerilme-Zorlanma ilişkleri; Mekanik Özelliklerin Deneysel tespiti ve hesapları; Örnek Problemler ve Simülasyon uygulamaları. |
| Kalkınma Amaçları |
|---|
|
| # | Ders Öğrenme Çıktıları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
|---|---|---|---|
| 1 | Sonlu Elemanlar Metodu ile 1D, 2D ve 3D Lineer elastik problemleri temel düzeyde analitik metot ile hesaplar. | Anlatım, Soru-Cevap, Gezi / Gözlem, | |
| 2 | Problemleri basite indirger ve simüle edilebilecek hale getirir. | Anlatım, Beyin Fırtınası, Rol Oynama, Gözlem, | |
| 3 | 1D, 2D ve 3D Lineer elastik problemleri temel düzeyde simüle eder. | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Gözlem, | |
| 4 | Bilgisayar destekli simülasyon sonuçlarını gerçeğe göre yorumlar. | Anlatım, Soru-Cevap, |
| Hafta | Ders Konuları | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Giriş, Temel kavramlar ve Sonlu Elemanlar Metodunun uygulama alanları. | |
| 2 | Eleman Tipleri ve Malzeme Modelleri; Sayısal Analiz yaklaşımları ve Bilgisayar Teknolojileri. | |
| 3 | Lineer Cebir hızlı tekrar. | |
| 4 | Elastisiteye giriş, ve Hooke Bağıntıları. | |
| 5 | Direkt Rijitlik Metodu ve Lineer Yay Elemanı yaklaşımı. | |
| 6 | Çubuk ve Kiriş Elemanlarının Lineer, Statik Analizi; Analitik ve Simülasyon uygulamaları; Temel Mukavemet Problemleriyle karşılaştırma ve sonuçları yorumlama. | |
| 7 | Çubuklarda Yayılı yükler, 2D ve 3D Çubuk Elemanları, Transformasyon Matrisleri; Analitik ve Simülasyon uygulamaları. | |
| 8 | 2D ve 3D Kiriş Elemanı; Enine Yayılı Yüklerin Eşdeğer noktasal yüklemeleri; Analitik ve Simülasyon uygulamaları. | |
| 9 | Çerçeve Sistemlerinin Sonlu Elemanlarla Analizi; Analitik ve Simülasyon uygulamaları. | |
| 10 | 2D Problemler: Düzlem Gerilme, Düzlem Zorlanma, Gerilme-Zorlanma Isı bağıntıları, Zorlanma ve Yer-değiştirme, Sınır Şartları, Kesin Elastik Çözüm ve Sabit-Zorlanma Üçgeni (CST veya T3) ve Analitik Uygulamalar. | |
| 11 | Lineer Zorlanma Üçgeni (LST veya T6), Lineer Dörtkenarlı Eleman (Q4), İkinci Dereceden Dörtkenarlı Eleman (Q8); Analitik ve Simülasyon uygulamaları. | |
| 12 | Yük Transformasyonları ve Gerilme hesabı; Analitik ve Simülasyon uygulamaları. | |
| 13 | Sonlu Elemanlar Çözümleme Teknikleri: Simetri; Altyapılar ve Süperelemanlar; Denklem çözme: Gauss Eliminasyon, Gauss-Seidel; Sonlu Elemanlar Çözümlerinin Doğası (Pekleşme etkisi, Nümerik Hata, Yakınsama, Adaptivite {Hata göstergeleri}). | |
| 14 | Düzlem ve Kabuk Elemanları: Düzlem Teorisi (Kuvvet-Moment-Gerilme, Kirchhof, Mindlin), Düzlem ve Kabuk Elemanları. 2. 3D Katı elemanlar ve Elastisite: Sonlu Eleman Formülasyonu, Katı Elemanlar, Eksenel Simetri; Analitik ve Simülasyon uygulamaları. |
| Kaynaklar | |
|---|---|
| Ders Notu | SAÜ Ders Notları |
| Ders Kaynakları | Lecture Notes 2015: Introduction to Finite Element Method, Madhukar Vable, Michigan Technological University, USA. Finite Element Analysis Web Course 2015, S.K. Bhattacharyya, IIT Kharagpur NPTEL, India. Lecture Notes 2015: Finite Elements for Engineers, S.D. Rajan, Arizona State University, AZ, USA. Lecture Notes 2014 Fall: Introduction to Finite Elements, Suvranu De, Rensselaer Polytechnic Institute, USA. FEM Simulations with Ansys Workbench 14, Theory, Applications, Case Studies, Huei Huang Lee, SDC Publications, 2014. Elasticity, Theory, Applications, and Numerics 3rd Ed., Martin H. Sadd, Academic Press (Elsevier), Massachusetts, USA, 2014. A First Course in the Finite Element Method 5th Ed., Daryl L. Logan, Cengage Learning, Stamford USA, 2010. An Introduction to the Finite Element Method 3rd Ed., J.N. Reddy, McGraw-Hill, Singapore, 2006. Lecture Notes 1997-2003: Introduction to the FEM, Yijun Liu, University of Cincinati, OH, USA. Schaum's Outlines: Linear Algebra 3rd Ed., Seymour Lipschutz, Marc Lars Lipson, McGraw-Hill, USA, 2001. Finite Element Analysis: Theory and application with ANSYS, Saeed Moaveni, Prentice Hall, New Jersey, 1999. Finite Element Procedures 2nd Ed., K.J. Bathe (M.I.T.), Prentice Hall, New Jersey, 1996. |
| Sıra | Program Çıktıları | Katkı Düzeyi | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır. | ||||||
| 2 | Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olup ve elde ettiği bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. | ||||||
| 3 | Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ile gelişmekte olan yenilikçi yöntemleri kullanır. | ||||||
| 4 | Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. | ||||||
| 5 | Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin bir biçimde birlikte ve ya bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır. | ||||||
| # | Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı | PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Sonlu Elemanlar Metodu ile 1D, 2D ve 3D Lineer elastik problemleri temel düzeyde analitik metot ile hesaplar. | |||||
| 2 | Problemleri basite indirger ve simüle edilebilecek hale getirir. | |||||
| 3 | 1D, 2D ve 3D Lineer elastik problemleri temel düzeyde simüle eder. | |||||
| 4 | Bilgisayar destekli simülasyon sonuçlarını gerçeğe göre yorumlar. |
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ödev | 100 |
| Toplam | 100 |
| 1. Final | 50 |
| 1. Yıl İçinin Başarıya | 50 |
| 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 | 2 | 32 |
| Ara Sınav | 1 | 10 | 10 |
| Ödev | 1 | 25 | 25 |
| Performans Görevi (Uygulama) | 1 | 30 | 30 |
| Kısa Sınav | 1 | 5 | 5 |
| Toplam İş Yükü | 150 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (Saat) | 6 | ||
| Dersin AKTS Kredisi | 6 | ||