AKTS - Darbe Dinamiğinin Temelleri
Darbe Dinamiğinin Temelleri (ASE450) Ders Detayları
| Ders Adı | Ders Kodu | Dönemi | Saati | Uygulama Saati | Laboratuar Hours | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Darbe Dinamiğinin Temelleri | ASE450 | Alan Seçmeli | 3 | 0 | 0 | 3 | 5 |
| Ön Koşul Ders(ler)i |
|---|
| (ME210 veya ME211) |
| Dersin Dili | İngilizce |
|---|---|
| Dersin Türü | Seçmeli Dersler |
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Ders Verilme Şekli | |
| Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri | Anlatım, Soru Yanıt, Takım/Grup Çalışması. |
| Dersin Öğretmen(ler)i |
|
| Dersin Amacı | • Darbe dinamiği temellerinin anlaşılmasını sağlamak; buna gerilme dalgaları, yüksek darbe hızlarında malzeme davranışı ve havacılık yapılarında kullanılan temel gerilme-gerinme modelleri dahildir. • Malzemelerin yüksek hızlı ve çok yüksek hızlı darbelere nasıl tepki verdiğini analiz eder. • Hidrokodlar ve sonlu elemanlar analizi gibi benzetim yöntemlerini kullanarak darbe olaylarını modeller ve sonuçları yorumlar. • Problem tanımı, literatür incelemesi ve benzetim çalışmalarını içeren hesaplamalı darbe analizi sunumu yapar. |
| Dersin Eğitim Çıktıları |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
| Dersin İçeriği | Katılarda Gerilme Dalgalarının Yayılımı, Yüksek Darbe. Hızlarında Malzeme Davranışı, Yüksek Darbe Hızlarında. Gerilme-Gerinme Modelleri, Yüksek Hızlı ve Çok Yüksek. Hızlı Darbe Dinamiği, Darbe Olaylarının Benzetimi. |
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Darbe olaylarına giriş: temel terminoloji; darbe türleri; darbe dinamiği ilkeleri; momentum transferi, enerji yöntemleri, karakteristik zaman ölçekleri ve darbe rejimleri | Rao et al, Ch 1. Introduction |
| 2 | Klasik darbe teorisi: stereomekanik darbe; katılarda gerilme dalgalarının yayılımı: bir boyutlu dalga yayılımı; elastik, elastik-plastik ve şok dalgaları; dalga etkileşimleri: yansıma, geçiş, mekanik empedans. | Rao et al, Ch 2. Rigid body impact mechanics Rao et al, Ch 3. 1D impact mechanics of deformable bodies Yu & Qiu Part 1; stress waves in solids. |
| 3 | Klasik darbe teorisi: stereomekanik darbe; katılarda gerilme dalgalarının yayılımı: bir boyutlu dalga yayılımı; elastik, elastik-plastik ve şok dalgaları; dalga etkileşimleri: yansıma, geçiş, empedans uyumsuzluğu. | Rao et al, Ch 3. 1D impact mechanics of deformable bodies Yu & Qiu Part 1; stress waves in solids. |
| 4 | Yüksek darbe hızlarında malzeme davranışı; darbe altında deformasyonun modellenmesi: hal denklemi (EOS), gerilme-gerinme modelleri, hasar/kırılma modelleri, darbe sırasında sıcaklık artışı. | Yu & Qiu Part 2; dynamic behavior of materials, constitutive equations at high strain rates. Zukas, J.A., Ch. 1 Dynamic behavior of materials |
| 5 | Yüksek darbe hızlarında malzeme davranışı; darbe altında deformasyonun modellenmesi: hal denklemi (EOS), gerilme-gerinme modelleri, hasar/kırılma modelleri, darbe sırasında sıcaklık artışı. | Yu & Qiu Part 2; dynamic behavior of materials, constitutive equations at high strain rates. Rao et al, Ch 6. Modeling deformation and failure under impact Zukas, J.A., Ch. 3 Shock waves in solids |
| 6 | Yüksek darbe hızlı mekanik testler: orta gerinme hızlı test makineleri, Split Hopkinson Basınç Çubuğu (SHPB), genişleyen halka tekniği. | Rao et al, Ch 5. Experimental impact mechanics Yu & Qiu Part 2; dynamic behavior of materials, constitutive equations at high strain rates. |
| 7 | Yüksek darbe hızlı mekanik testler: orta gerinme hızlı test makineleri, Split Hopkinson Basınç Çubuğu (SHPB), genişleyen halka tekniği. | Rao et al, Ch 5. Experimental impact mechanics Yu & Qiu Part 2; dynamic behavior of materials, constitutive equations at high strain rates. |
| 8 | Ara Sınav | |
| 9 | Sayısal formülasyon ilkeleri; sayısal integrasyon yöntemleri; benzetimlerde hesaplamalı konular: hourglass kontrolü, adaptif ayrıklaştırma, temas-darbe, penaltı yöntemi. | Rao et al, Ch 7. Computational impact mechanics Zukas, J.A., Ch. 4 Introduction to numerical modeling of fast, transient phenomena. |
| 10 | Sayısal formülasyon ilkeleri; sayısal integrasyon yöntemleri; benzetimlerde hesaplamalı konular: hourglass kontrolü, adaptif ayrıklaştırma, temas-darbe, penaltı yöntemi. | Rao et al, Ch 7. Computational impact mechanics Zukas, J.A., Ch. 4 Introduction to numerical modeling of fast, transient phenomena. |
| 11 | Balistik darbenin sınıflandırılması; mermi şekli, hedefler, malzemelerin balistik darbeye tepkisi. | Rao et al, Ch 9. Ballistic impact |
| 12 | Balistik darbenin sınıflandırılması; mermi şekli, hedefler, malzemelerin balistik darbeye tepkisi. | Rao et al, Ch 9. Ballistic impact |
| 13 | Penetrasyon ve perforasyon mekaniği; hasar modları ve mekanizmaları; balistik darbe modelleri, balistik testler. | Rao et al, Ch 9. Ballistic impact |
| 14 | Penetrasyon ve perforasyon mekaniği; hasar modları ve mekanizmaları; balistik darbe modelleri, balistik testler. | Rao et al, Ch 9. Ballistic impact |
| 15 | Dönem Proje Sunumları | |
| 16 | Final Sınavı |
Kaynaklar
| Ders Kitabı | 1. Yu, T. X., Qiu, X., Introduction to Impact Dynamics, Wiley, 2018. |
|---|---|
| Diğer Kaynaklar | 2. Rao, L. ve diğerleri, Applied Impact Mechanics, Wiley, 2016. Zukas, Jonas A., High Velocity Impact Dynamics, Wiley Interscience, 1990. Zukas, J. A., Introduction to Hydrocodes, Elsevier, 2004. |
Değerlendirme System
| Çalışmalar | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | - | - |
| Laboratuar | - | - |
| Uygulama | - | - |
| Alan Çalışması | - | - |
| Derse Özgü Staj | - | - |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | - | - |
| Ödevler | 6 | 10 |
| Sunum | 1 | 10 |
| Projeler | - | - |
| Rapor | - | - |
| Seminer | - | - |
| Ara Sınavlar/Ara Juri | 1 | 30 |
| Genel Sınav/Final Juri | 1 | 50 |
| Toplam | 9 | 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, temel mühendislik, bilgisayarla hesaplama ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda bilgi; bu bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi. | |||||
| 2 | Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma Amaçlarını gözeterek tanımlama, formüle etme ve analiz becerisi. | |||||
| 3 | Karmaşık mühendislik problemlerine yaratıcı çözümler tasarlama becerisi; karmaşık sistemleri, süreçleri, cihazları veya ürünleri gerçekçi kısıtları ve koşulları gözeterek, mevcut ve gelecekteki gereksinimleri karşılayacak biçimde tasarlama becerisi. | |||||
| 4 | Karmaşık mühendislik problemlerinin analizi ve çözümüne yönelik, tahmin ve modelleme de dahil olmak üzere, uygun teknikleri, kaynakları ve modern mühendislik ve bilişim araçlarını, sınırlamalarının da farkında olarak seçme ve kullanma becerisi. | |||||
| 5 | Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için literatür araştırması, deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama dahil, araştırma yöntemlerini kullanma becerisi. | |||||
| 6 | Mühendislik uygulamalarının BM Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları kapsamında, topluma, sağlık ve güvenliğe, ekonomiye, sürdürülebilirlik ve çevreye etkileri hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. | |||||
| 7 | Mühendislik meslek ilkelerine uygun davranma, etik sorumluluk hakkında bilgi; hiçbir konuda ayrımcılık yapmadan, tarafsız davranma ve çeşitliliği kapsayıcı olma konularında farkındalık. | |||||
| 8 | Bireysel olarak ve disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda (yüz yüze, uzaktan veya karma) takım üyesi veya lideri olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi. | |||||
| 9 | Hedef kitlenin çeşitli farklılıklarını (eğitim, dil, meslek gibi) dikkate alarak, teknik konularda sözlü, yazılı etkin iletişim kurma becerisi. | |||||
| 10 | Proje yönetimi ve ekonomik yapılabilirlik analizi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik ve yenilikçilik hakkında farkındalık. | |||||
| 11 | Bağımsız ve sürekli öğrenebilme, yeni ve gelişmekte olan teknolojilere uyum sağlayabilme ve teknolojik değişimlerle ilgili sorgulayıcı düşünebilmeyi kapsayan yaşam boyu öğrenme becerisi. | |||||
ECTS/İş Yükü Tablosu
| Aktiviteler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Teorik Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Laboratuar | |||
| Uygulama | |||
| Derse Özgü Staj | |||
| Alan Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi | 14 | 3 | 42 |
| Sunum/Seminer Hazırlama | 1 | 5 | 5 |
| Projeler | |||
| Raporlar | |||
| Ödevler | 6 | 2 | 12 |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | |||
| Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi | 1 | 8 | 8 |
| Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi | 1 | 10 | 10 |
| Toplam İş Yükü | 125 | ||