AKTS - Sonlu Elemanlar Analizine Giriş

Sonlu Elemanlar Analizine Giriş (AE417) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Sonlu Elemanlar Analizine Giriş AE417 2 2 0 3 5
Ön Koşul Ders(ler)i
ME 210 ve MATH 276
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü N/A
Dersin Seviyesi Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri .
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
  • Öğr. Gör. Dr. Staff
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı Bu ders sonlu elemanlar yönteminin, formülasyon, programlama (MATLAB) ve uygulanması ile ilgilidir. Bu ders bir ve iki boyutlu sistemler, ve iki boyutlu kirişler için tasarlanmıştır.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • bir boyutta, belirli bir geometri ve verilen sınır koşullarında, sonlu elemanlar yöntemini kullanarak oluşan gerilim ve gerinimleri hesaplayabilir
  • bir kafes yapıdaki deformasyonu hem analitik hem de sonlu elemanlar yöntemleri kullanılarak hesaplayabilir
  • iki boyutlu sistemlerde ve iki boyutlu kirişlerde, belirli bir geometri ve verilen sınır koşullarında, sonlu elemanlar yöntemini kullanarak oluşan gerilim ve gerinimleri hesaplayabilir
Dersin İçeriği Mekaniğin kısmi diferansiyel denklemlerini sayısal olarak çözme; zayıf form, şekil fonksiyonları, izo-parametrik yaklaşım, Gauss karesi, eleman tipleri, montaj işlemi, 2B problemlere uygulamalı sparitite içeren sonlu elemanlar metodunun temelleri; MATLAB'da kendi kendine yazılmış sonlu elemanlar kodu; MATLAB kodu kullanarak elastik malzemelerin hesaplamalı simülasyonları ve gerilme analizi; etki alanı ayrıklaştırma, ön işleme ve son işleme bakış açıları.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Yaylı kombinasyonlarla sonlu elemanları anlama Moodle web sitesinde verilen ders notları ve sunumlar
2 Kafes elemanları ve 1B nesnelerin 2B ve 3B alanda birleştirilmesi
3 Makas yapılarının programlama montajı
4 Güçlü form, zayıf form, enerji minimizasyonu
5 Şekil fonksiyonlarını kullanarak yaklaşık hesaplamalar
6 Gauss yöntemi ile entegrasyon hesaplanması
7 İzo-parametrik konsepti benimseyen bir boyutta FEM formülasyonu
8 Bir boyut için sonlu elemanlar kodunun programlanması
9 İki boyut (2B) problemleri için güçlü ve zayıf form
10 İki boyutta tanım alanının ayrıklaştırılması ve ön işlemesi
11 Şekil fonksiyonlarının türetilmesi ve iki boyutta Gauss yöntemi ile hesaplanma
12 İzoparametrik kavramı benimseyen 2B FEM formülasyonu
13 2B, FE kodunu programlama
14 İşleme sonrası ve görselleştirme yönleri

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. A First Course in Finite Elements, Jacob Fish and Ted Belytschko, 2007, Wiley.
2. Introduction to Finite Element Analysis Using MATLAB and Abaqus, Amar Khennane, 2013 by Taylor & Francis Group, LLC.
3. MATLAB Codes Element Analysis for Finite Solids and Structures, A.J.M. Ferreira, Universidade do Porto Portugal.
4. Concepts and Applications of Finite Element Analysis, Robert D. Cook et al., 2001, Wiley.
5. The Finite Element Method: Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis, Thomas J. R. Hughes, 2000, Dover.

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar 1 5
Uygulama 10 15
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler 10 20
Sunum - -
Projeler - -
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 2 30
Genel Sınav/Final Juri 1 30
Toplam 24 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 100
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri X
Uzmanlık/Alan Dersleri
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi

# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve mühendislik disiplinlerine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi. X
2 Karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. X
3 Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi.
4 Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. X
5 Karmaşık mühendislik problemlerinin veya mühendislik disiplinlerine özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7 (a) Effective oral and written communication skills; the ability to write a report properly, understand previously written reports, prepare design and manufacturing reports, deliver influential presentations, give unequivocal instructions, and carry out the instructions properly. (b) The knowledge of, at least, one foreign language; the ability to write a report properly, understand previously written reports, prepare design and manufacturing reports, deliver influential presentations, give unequivocal instructions, and carry out the instructions properly in this foreign language.
8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9 Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk ve mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10 Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11 Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
12 (a) (i) Akışkanlar mekaniği, (ii) ısı transferi, (iii) üretim süreçleri, (iv) elektronik ve kontrol, (v) taşıt elemanları tasarımı, (vi) taşıt dinamiği, (vii) taşıt tahrik ve güç sistemleri, (viii) otomotiv alanındaki teknik mevzuat ve (ix) taşıt doğrulama testleri konularında bilgi. (b) Bu bilgilerin çok disiplinli otomotiv problemlerinin çözümüne yönelik olarak birleştirilmesi ve uygulanması becerisi. X
13 Kuramsal, deneysel ve benzetim yöntemleri ile bilgisayar destekli tasarım tekniklerinin otomotiv mühendisliği alanında kullanımı becerisi. X
14 Taşıt tasarımı ve imalatı alanlarında çalışabilme becerisi.

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 14 2 28
Laboratuar 14 2 28
Uygulama 10 2 20
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler
Raporlar
Ödevler 10 3 30
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 2 5 10
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 10 10
Toplam İş Yükü 126