MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
MCH4205 Sonlu Elemanlar Yöntemine Giriş Bahar 3 0 3 6
Bu dersin açılması ilgili bölüm tarafından yarıyıl başında belirlenir

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: En
Dersin Türü: Departmental Elective
Dersin Seviyesi: LİSANS
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Doç. Dr. ARMAĞAN FATİH KARAMANLI
Dersi Veren(ler): Dr. Öğr. Üyesi ORHAN GÖKÇÖL
Dersin Amacı: Bu dersin amacı, sonlu elemanlar yönteminin teorisi yanı sıra pratik deneyimini öğrencilere kazandırmaktır. Matris cebiri, kafes ve kiriş eleman formülasyonları, Bir, iki ve üç boyutlu eleman formülasyon ve analiz işlemleri dersin teorik içeriği kapsamındadır. HyperMesh, Radioss Linear ve Nastran yazılım paketleri kullanılacaktır.

Öğrenme Çıktıları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
I. Bilgisayar Destekli Mühendislik ve Sonlu Elemanlar Yöntemini tanımla
II.Ticari yazılım paketleri ve uygulama alanlarını açıkla
III. Sonlu Elemanlar Yönteminin felsefesi ve alternatiflerini açıkla
IV. Hyperworks yazılımının temel geometrik işlevlerini (çözüm ağı, geometri temizleme, eleman kalite kontrolu) açıkla
V. Farklı disiplinlerden problemlerin çözümünde doğrusal bir boyutlu eleman formülasyonu uygula
VI. Bir boyutlu elemanlar ile tek ve iki boyutlu problemleri analiz et
VII. Sonlu Elemanlar Yöntemi ile düzlemsel ve uzaysal kafes sistemlerini analiz et
VIII. HyperMesh yazılımı kullanarak ve Radioss Linear ve Nastran çözücüler ile statik yük altında iki ve üç boyutlu sistemleri analiz et
IX. Bir, iki ve üç boyutlu elastosatik, yerel ve küresel şekil fonksiyonlarını açıkla
X. İki ve üç boyutlu sitemlerin frekans bölgesi analizlerini yap

Dersin İçeriği

Bilgisayar Destekli Mühendislik Yöntemleri; Matris cebiri hatırlatma, HyperMesh Giriş; FEM Felsefesi, FEM’in yedi adımı; HyperMesh Temel Fonksiyonları; Bir boyutlu yay analojisi ve montaj süreci, HyperMesh temel geometrik fonksiyonları; Doğrudan ve yok etme metodları ile sınır şartlarının uygulanması, Bir boyutlu elastosatik ve Isı Transferi Problemleri; Farkl çözücüler için bir ve iki bouyutta eleman tipleri; Bir boyutlu problemlerin analizi; Üç boyutlu çözüm ağı yaratılması, Geometri temizleme ve model kontrolü, Eleman Kalitesi, Serbest kenar, Düzlemsel ve Uzay Kafeslerde çözüm ağı düzenleme, Malzeme; Özellik ve bileşenler, Kiriş elemanlar, Midsurface yaratımı, 2 boyutlu statik analiz, Radioss Linear Çözücü için HyperMesh içinde önişleme ve HyperView içinde sonişleme süreci; Bir boyutlu elastostatics, Nastran ile 3 boyutlu statik analiz, Bir boyutlu lineer ve quadratik elemanlar için yerel ve global şekil fonksiyonu yapımı, Montajlar için modelleme teknikleri, Nokta kaynakları, kaynaklar, lehimleme, Civata analizleri, NVH’ye giriş, Radioss Linear ve Nastran ile modal analiz; üç boyutlu elastosatiğe giriş, Radioss Linear ve Nastran ile frekans yanıt analizi

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Bilgisayar Destekli Mühendislik Yöntemleri
2) Matris cebiri hatırlatma, HyperMesh Giriş
3) FEM Felsefesi, FEM’in yedi adımı
4) Bir boyutlu yay analojisi ve montaj süreci, HyperMesh temel geometrik fonksiyonları
5) Doğrudan ve yok etme metodları ile sınır şartlarının uygulanması, Bir boyutlu elastosatik ve Isı Transferi Problemleri
6) Farkl çözücüler için bir ve iki bouyutta eleman tipleri; Bir boyutlu problemlerin analizi
7) Üç boyutlu çözüm ağı yaratılması, Geometri temizleme ve model kontrolü, Eleman Kalitesi, Serbest kenar, Düzlemsel ve Uzay Kafeslerde çözüm ağı düzenleme, Malzeme
8) Özellik ve bileşenler, Kiriş elemanlar, Midsurface yaratımı, 2 boyutlu statik analiz, Radioss Linear Çözücü için HyperMesh içinde önişleme ve HyperView içinde sonişleme süreci
9) Bir boyutlu elastostatics, Nastran ile 3 boyutlu statik analiz, Bir boyutlu lineer ve quadratik elemanlar için yerel ve global şekil fonksiyonu yapımı, Montajlar için modelleme teknikleri
10) Bir boyutlu elastostatics, Nastran ile 3 boyutlu statik analiz, Bir boyutlu lineer ve quadratik elemanlar için yerel ve global şekil fonksiyonu yapımı, Montajlar için modelleme teknikleri
11) Nokta kaynakları, kaynaklar, lehimleme, Civata analizleri
12) NVH’ye giriş, Radioss Linear ve Nastran ile modal analiz
13) üç boyutlu elastosatiğe giriş, Radioss Linear ve Nastran ile frekans yanıt analizi
14) üç boyutlu elastosatiğe giriş, Radioss Linear ve Nastran ile frekans yanıt analizi

Kaynaklar

Ders Notları: Lecture Notes
Diğer Kaynaklar: Saeed Moaveni, “Finite Element Analysis, Theory and Application with Ansys”, Pearson International Edition, 3rd Ed., ISBN-10: 0-13-241651-4, ISBN 13: 978-0-13-241651-1. Robert D. Cook, David S. Malkus, Micheal E. Plesha, Robert J. Witt, “Concepts and Applications of Finite Element Analysis”, John Wiley & Sons, Inc., 4th Ed., ISBN 978-0-471-35605-9. Klaus-Jurgen Bathe, “Finite Element Procedures”, Prentice Hall, ISBN 0-13-301458-4. Zhangxin Chen, “Finite Element Methods and Their Applications”, Springer, ISBN 3-540-24078-0.

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Devam 14 % 0
Laboratuar 0 % 0
Uygulama 0 % 0
Arazi Çalışması 0 % 0
Derse Özgü Staj 0 % 0
Küçük Sınavlar 0 % 0
Ödev 5 % 10
Sunum 0 % 0
Projeler 1 % 50
Seminer 0 % 0
Ara Sınavlar 0 % 0
Ara Juri % 0
Final 0 % 0
Rapor Teslimi % 0
Juri % 0
Bütünleme % 0
Toplam % 60
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 10
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 50
Toplam % 60

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 2 28
Laboratuvar 14 2 28
Uygulama 0 0 0
Derse Özgü Staj 0 0 0
Arazi Çalışması 0 0 0
Sınıf Dışı Ders Çalışması 14 4 56
Sunum / Seminer 0 0 0
Proje 1 10 10
Ödevler 5 4 20
Küçük Sınavlar 0 0 0
Ara Juri 0
Ara Sınavlar 0 0 0
Rapor Teslimi 0
Juri 0
Final 0 0 0
Toplam İş Yükü 142

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
1) Matematik, Fen Bilimleri ve Mekatronik Mühendisliği disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alandaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilir.
2) Karmaşık Mekatronik Mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçer ve uygular.
3) Karmaşık mekatronik sistemleri, süreçleri, cihazları veya ürünleri gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlar ve bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygular.
4) Mekatronik Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanır.
5) Karmaşık Mekatronik Mühendisliği  problemlerinin veya araştırma konularının incelenmesi için nümerik veya fiziksel deney tasarlar ve yapar, veri toplar, sonuçları analiz eder ve yorumlar.
6) Mekatronik Mühendisliğini ilgilendiren problemlerde bireysel ve ilgili çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışır.
7) İngilizce ve Türkçe (eğer Türk vatandaşı ise) sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; alanındaki yenilikleri takip edebilecek düzeyde Ingilizce dil bilgisi (Avrupa Dil Portföyü B1 genel düzeyi) kazanir; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi kazanır.
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerilerine sahip olur.
9) Etik ilkelerine uygun davranır, mesleki ve etik sorumluluk bilinci sahibidir; Mekatronik Mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgilidir.
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi edinir.
11) Mekatronik Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibidir; Mekatronik mühendisliği çözümlerinin hukuksal sonuçlarının farkındadır.