TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | MN0022 |
| Ad | Finite Element Analysis in Engineering |
| Dönem | 2024-2025 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | İngilizce |
| Seviye | Doktora Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Doç. Dr. KERİMCAN ÇELEBİ |
Dersin Amacı / Hedefi
Bu dersin amacı, sonlu elemanlar yöntemini kullanarak gerçek mekanik problemlerini analiz edilmesi gösterilecek. Sonlu elemanlar analizinin matematiksel temelleri anlatılacak.
Dersin İçeriği
Varyasyon hesabı. Varyasyonel Notasyon. Galerkin formülasyonları. Düzlem elastisite. Plak ve kabuklar hakkında özet bilgiler. İzoparametrik koordinatlar. Özel değer ve zamana bağlı problemler. Programlama teknikleri ve mevcut paket programların tanıtımı.
Dersin Ön Koşulu
Yok
Kaynaklar
Öğretim Üyesi Notları
Notlar
Öğretim Üyesi Notları
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Sonlu elemanlar metodu ile ilgili temel kavramlari görür. |
| ÖÇ02 | Bazı klasik eleman şekilleri ve şekil fonksiyonları hakkında bilgi sahibi olur. |
| ÖÇ03 | Tek boyutlu, iki boyutlu ve üç boyutlu referans elemanlar ve referans elemanları üzerinde yaklaşımı hakkında bilgi edinir. |
| ÖÇ04 | Şekil fonksiyonlarının nasıl teşkil edeceği konusunda fikir sahibi olur. |
| ÖÇ05 | Şekil fonksiyonların nasıl uygulanacağını görür. |
| ÖÇ06 | Mühendislik problemlerinin integral halinde formülasyonunu, ayrık sistmeler, sürekli sistemler, lineer denklemleri , nonlineer denklemleri , ağarlıklı-artıklar yöntemini, integral trasnformları ve zayıf integral formu hakkında bilgi sahibi olur. |
| ÖÇ07 | Varyasyon hesabı, varyasyonel notasyon, Euler diferansiyel denklemi ve İntegral formlarının ayrıklaştırılması ile ilgili bilgilenmiş olur. |
| ÖÇ08 | Öğrenci Ağarlık fonksiyonunun seçimi, alt bölgelerle kollokasyon, Galerken yöntemi, kımsı integrasyon ile Galerkin yöntemi, en küçük kareler yöntemi ile ilgili fikir sahibi olur. |
| ÖÇ09 | Matris notasyonunun sonlu elemanlar yöntemimnde nasıl kullanmaları gerektiği ile ilgili ve integral bölgesinin transformasyonu ile ilgili bilgi sahibi olurlar. |
| ÖÇ10 | Öğrenci eleman rijitlik ve kütle matrislerinin sonlu elemanlar ile nasıl hesaplandığına dair bilgilenmiş olur. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Doktora çalışması esnasında kazandığı yeterliliklerine dayalı olarak alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirir, derinleştirir ve alanına yenilik getirecek özgün tanımlara ulaşır. | 5 |
| PÖÇ02 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Alanındaki çalışmalarda yararlanılan ekipmanları etkin kullanabilir. | |
| PÖÇ03 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Çeşitli fiziksel niceliklerin deneysel ölçüm yöntemlerini seçer ve aletleri duyarlılık sınırlarına uygun olarak kullanır. | 3 |
| PÖÇ04 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Deney ve gözlem sonuçlarını yorumlar. | |
| PÖÇ05 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Doktora yeterlik sınavı hazırlık çalışması süresince elde edilen bilgilerden sonuçlar çıkarabilir. | 4 |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanı ile ilgili edinilen bilgileri yazılı ve sözlü olarak yorumlayabilir. | 4 |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Çalışma alanı ile ilgili matematiksel yöntemleri kullanır. | 5 |
| PÖÇ08 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bilimsel araştırmanın mantığı, tasarımı, sonuçlanması ve sonuçların aktarılması hakkında bilgi sahibi olur. | 4 |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Malzeme ve nanoteknoloji alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanır. | |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Malzeme bilimi ve nanoteknoloji alanı ile ilgili çalışmalarda araştırma yöntemlerini kullanabilmede üst düzey beceriler kazanmış olur. | |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilime yenilik getiren bir bilimsel yöntem geliştirir. | |
| PÖÇ12 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Alanı ile ilgili yeni düşüncelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapar. | 3 |
| PÖÇ13 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Malzeme ve nanoteknolojiye ilişkin özel bir konuda bağımsız araştırma gerçekleştirebilir. | 4 |
| PÖÇ14 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Disiplinlerarası çalışmaların yürütülmesinde liderlik yapabilir. | |
| PÖÇ15 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Çalışma alanındaki gelişmeleri izler ve kendini sürekli olarak yeniler. | 3 |
| PÖÇ16 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Kuramların öngörülerini hesaplayabilir ve deneysel sonuçlarla karşılaştırabilir. | 5 |
| PÖÇ17 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Çalışma alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrar. | |
| PÖÇ18 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Çalışma alanındaki problemlere ilişkin kendi fikirlerini ve önerilerini, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek alanındaki ve alan dışındaki gruplarla paylaşır. | 3 |
| PÖÇ19 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Alanındaki problemlere ilişkin özgün çözüm yolları geliştirebilir. | |
| PÖÇ20 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bir bilimsel makale hazırlayabilir ve uluslararası hakemli dergilerde alanı ile ilgili bilimsel makale yayımlayabilir. | 5 |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Giriş, Temel Kavramlar, Genel Parametrik Yaklaşım, Parametrik Yaklaşımın Amaçları, Düğümlerle Yaklaşım, Sonlu Elemanlarla Yaklaşım, Elemanların Geometrik Tarifi, Bölgelerin Elemanlara ayırma. | Ders Notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 2 | Bazı klasik eleman şekilleri, Şekil fonksiyonları, örnekler. | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 3 | Tek boyutlu, iki boyutlu ve üç boyutlu referans elemanlar, Referans elemanları üzerinde yaklaşım, örnekler. | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 4 | Şekil fonksiyonlarının Teşkili. | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 5 | Şekil Fonksiyonlarının uygulamaları. | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 6 | Mühendislik problemlerinin integral halinde formülasyonu, ayrık sistmeler, sürekli sistemler, lineer denklem, nonlineer denklem, ağarlıklı-artıklar yöntemi, İntegral trasnformları, Zayıf integral formu, | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 7 | Varyasyon hesabı, varyasyonel notasyon, Euler diferansiyel denklemi, İntegral formlarının ayrıklaştırılması. | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 8 | Ara Sınav | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
|
| 9 | Ağırlık fonksiyonunun seçimi, Alt bölgelerle kollokasyon, Galerken yöntemi, kımsı integrasyon ile Galerkin yöntemi, en küçük kareler yöntemi. | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 10 | Matris notasyonu ile sonlu elemanlar yöntemi, integral bölgesinin transformasyonu. | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 11 | Eleman matrislerinin hesabı, somut örnekler, eleman kütle matrisi, geometrik dönüşüm. | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 12 | Dinamik yükleme hali, sistem rijitlik ve kütle matrisi hesabı için kodlama tekniği, sistem denklemi, sınır şartları. | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 13 | Şekil fonksiyonları için Sayısal uygulamalar | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Problem Çözme |
| 14 | Galerkin yöntemi için Sayısal uygulamalar | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Problem Çözme |
| 15 | Matris notasyonu için Sayısal uygulamalar | Ders notlarında ilgili bölüm | Öğretim Yöntemleri: Problem Çözme |
| 16 | Tekrar | Ders notlarında ilgili bölümler | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 15 | 15 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 157 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,28 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||