MCH5308 Finite Element MethodsBahçeşehir ÜniversitesiAkademik Programlar ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ (İNGİLİZCE, TEZSİZ)Öğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal Yeterlilikler
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ (İNGİLİZCE, TEZSİZ)
Yüksek Lisans TYYÇ: 7. Düzey QF-EHEA: 2. Düzey EQF-LLL: 7. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
MCH5308 Sonlu Elemanlar Yöntemleri Bahar 3 0 3 12
Bu katalog bilgi amaçlıdır, dersin açılma durumu, ilgili bölüm tarafından yarıyıl başında belirlenir.

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: İngilizce
Dersin Türü: Departmental Elective
Dersin Seviyesi: LİSANSÜSTÜ
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi ORHAN GÖKÇÖL
Dersi Veren(ler): Dr. Öğr. Üyesi ORHAN GÖKÇÖL
Opsiyonel Program Bileşenleri: Yok
Dersin Amacı: Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY), pek çok mühendislik problemini tanımlayan diferansiyel denklemleri çözmek için kullanılan sayısal bir tekniktir. Bu dersin amacı, öğrencilere SEY'in matematiksel altyapısını vererek, onların yapısal mekanik, ısı geçişi ve akışkanlar mekaniğinden seçilen çeşitli problemler için SEY modellerini geliştirmelerini ve bilgisayar destekli olarak çözmelerini sağlamaktır.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
- SEY'in mühendislik analiz ve tasarımında ne kadar gerekli olduğunu anlar
- EY'in matematiksel altyapısını bilir
- 1, 2 ve 3 boyutlu sonlu elemanlar ile modelleme yapar
- SEY ile ilgili bilgisayar yazılımlarını bilir ve kullanır
- Makina Mühendisliği tasarım ilkeleri ile ilgili bilgilerini SEM yazılımlarıyla doğru ve etkin bir şekilde kullanacak şekilde bağlantılandırır
- SEY'i yapısal mekanik, ısı transferi ve akışkanlar mekaniği problemlerine uygular

Dersin İçeriği

Matematiksel Temeller; Sonlu Elemanlara Giriş; İntegral Formülasyonları ve Varyasyonel Yöntemler; Çubuk, Kiriş, Membran ve Sürekli Elemanların Tanımları; Katılık Matrisi; Şekil Fonksiyonları; 1 Boyutlu (Çubuk, Kiriş), 2 Boyutlu (dörtgensel) ve 3 Boyutlu (tetrahedral, prizmatik) Sonlu Elemanlar; Sonlu Elemanların Doğrudan ve Basit Enerji-Ağırlıklı Artıklar Formülasyonu; SEY Yazılımları ve Uygulamalar; Ağ Oluşturma Teknikleri; Yapısal Mekanik, Isı Transferi ve Akışkanlar Mekaniği Alanlarından Seçilmiş Problemlerin SEY ile Modellenmesi ve Çözümü

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Matematiksel Altyapı : Kısmi Diferansiyel Denklemler
2) Matematik Altyapı (Devam); SEY'e Giriş; Uygulama Örnekleri; SEY Analizinde Genel Adımlar; SEY Modelleme Örnekleri
3) İntegral Formülasyonları ve Varyasyonel Yöntemler
4) Bir Boyutlu Problemler - Çubuk ve Kiriş
5) 2 Boyutlu Problemler: Üçgen, dikdörtgen ve dörtgen sonlu elemanlar
6) 2B problem örnekleri : 2B Gerilme analizi, sınır şartlarının uygulanması
7) 2B Problemler: 1 ve 2 Boyutlu Durumlar İçin Daimi Haldeki Isi Geçişi Analizi; 2B Herhangi bir Cisim Etrafındaki Potansiyel Akış; 2B Elastisite -Yönetici Denklemler ve SEY Çözümleri
8) 2B Problemler (Devam)
9) Sayısal İntegrasyon -Newton Cotes Kuralları, Gauss-Legendre Kuralları, Çoklu İntegraller, Dörtgen Elemanlar İçin Sayısal İntegrasyon
10) Ara Sınav
11) Sonlu Elemanlar Yazılımlarına Genel Bir Bakış; Bilgisayar Yardımıyla Veri Hazırlama ve Ağ Üretme
12) 3B Sonlu Elemanlar Modellemesine Giriş
13) 3B Örnek: 3B Elastisite -Yönetici denklemler ve çözümleri; 4 düğümlü tetrahedral eleman, 8 düğümlü heksahedral eleman (tuğla), 12 düğümlü izoparametrik katı eleman, ön gerilmeler ve ısıl etkiler
14) Dönem Projesi Sunumları

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: J. Reddy, "An Introduction to the Finite Element Method", McGraw-Hill Science/Engineering/Math; (3rd Ed.), 2005. ISBN:978-0072466850
Diğer Kaynaklar: I. ABACUS Manual
II. Course web site

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Ödev 4 % 20
Projeler 1 % 45
Ara Sınavlar 1 % 15
Final 1 % 20
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 35
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 65
Toplam % 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 12 3 36
Sınıf Dışı Ders Çalışması 14 4 56
Sunum / Seminer 1 6 6
Proje 1 52 52
Ödevler 4 6 24
Ara Sınavlar 1 8 8
Final 1 18 18
Toplam İş Yükü 200

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı