Ders Planı

Ders Bilgileri

Dersin Kredisi
Dersin AKTS Kredisi
Dersin Öğretim Dili	Türkçe
Dersin Düzeyi	Önlisans , TYYÇ: 5. Düzey , EQF-LLL: 5. Düzey , QF-EHEA:Kısa Düzey
Dersin Türü
Dersin Veriliş Şekli	Yüz-Yüze Eğitim
Ders zorunlu veya opsiyonel iş deneyimi gerektiriyor mu ?
Dersin Koordinatörü	Öğr. Gör. SERKAN GÖK
Dersi Veren(ler)
Dersin Yardımcıları

Amaç ve İçerik

Dersin Amacı	Bu dersin amacı; öğrencilere mühendislik problemlerinin çözümünde kullanılan sayısal yöntemleri ve bilgisayar destekli mühendislik (CAE) araçlarını tanıtmak, Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) teorisini ve mantığını kavratmaktır. Öğrencilerin; karmaşık geometriye sahip parçaların yapısal, termal ve akışkanlar dinamiği analizlerini bilgisayar ortamında gerçekleştirerek, tasarımların gerçek çalışma koşullarındaki davranışlarını simüle etmeleri ve analiz sonuçlarını yorumlayarak tasarım optimizasyonu yapabilme yetisi kazanmaları hedeflenmektedir.
Dersin İçeriği	1. Bilgisayar Destekli Mühendisliğe (CAE) Giriş: Modelleme teknikleri, simülasyonun önemi ve analiz süreci adımları (Pre-processing, Solution, Post-processing). 2. Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY/FEM) Temelleri: Düğümler (nodes), eleman türleri, serbestlik derecesi ve matris çözüm mantığı. 3. Geometri Hazırlığı ve Sadeleştirme: CAD modellerinin analize uygun hale getirilmesi, hatalı yüzeylerin onarımı. 4. Malzeme Bilgisi: Analizlerde kullanılan malzeme modelleri (Lineer, Non-lineer) ve malzeme kütüphanelerinin tanımlanması. 5. Ağ (Mesh) Yapısı Oluşturma: Mesh kalitesinin analize etkisi, eleman boyutlandırma ve yakınsama (convergence) testleri. 6. Sınır Şartları ve Yüklemeler: Mesnetleme türleri, kuvvet, basınç, tork ve diğer dış yüklerin tanımlanması. 7. Yapısal Analizler (Structural Analysis): Statik mukavemet analizleri, gerilme (Von Mises), yer değiştirme ve güvenlik faktörü hesaplamaları. 8. Termal Analizler: Isı transferi mekanizmaları (iletim, taşınım, ışınım), kararlı hal (steady-state) ve geçici rejim (transient) termal analizler. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Giriş: Akış hacminin oluşturulması, laminar ve türbülanslı akış analizleri, basınç ve hız dağılımlarının incelenmesi. Sonuçların Görüntülenmesi ve Raporlama: Analiz verilerinin grafik ve görsel olarak yorumlanması, hata analizi ve teknik rapor oluşturma.

Dersin Amacı

Bu dersin amacı; öğrencilere mühendislik problemlerinin çözümünde kullanılan sayısal yöntemleri ve bilgisayar destekli mühendislik (CAE) araçlarını tanıtmak, Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) teorisini ve mantığını kavratmaktır. Öğrencilerin; karmaşık geometriye sahip parçaların yapısal, termal ve akışkanlar dinamiği analizlerini bilgisayar ortamında gerçekleştirerek, tasarımların gerçek çalışma koşullarındaki davranışlarını simüle etmeleri ve analiz sonuçlarını yorumlayarak tasarım optimizasyonu yapabilme yetisi kazanmaları hedeflenmektedir.

Dersin İçeriği

1. Bilgisayar Destekli Mühendisliğe (CAE) Giriş: Modelleme teknikleri, simülasyonun önemi ve analiz süreci adımları (Pre-processing, Solution, Post-processing). 2. Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY/FEM) Temelleri: Düğümler (nodes), eleman türleri, serbestlik derecesi ve matris çözüm mantığı. 3. Geometri Hazırlığı ve Sadeleştirme: CAD modellerinin analize uygun hale getirilmesi, hatalı yüzeylerin onarımı. 4. Malzeme Bilgisi: Analizlerde kullanılan malzeme modelleri (Lineer, Non-lineer) ve malzeme kütüphanelerinin tanımlanması. 5. Ağ (Mesh) Yapısı Oluşturma: Mesh kalitesinin analize etkisi, eleman boyutlandırma ve yakınsama (convergence) testleri. 6. Sınır Şartları ve Yüklemeler: Mesnetleme türleri, kuvvet, basınç, tork ve diğer dış yüklerin tanımlanması. 7. Yapısal Analizler (Structural Analysis): Statik mukavemet analizleri, gerilme (Von Mises), yer değiştirme ve güvenlik faktörü hesaplamaları. 8. Termal Analizler: Isı transferi mekanizmaları (iletim, taşınım, ışınım), kararlı hal (steady-state) ve geçici rejim (transient) termal analizler. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Giriş: Akış hacminin oluşturulması, laminar ve türbülanslı akış analizleri, basınç ve hız dağılımlarının incelenmesi. Sonuçların Görüntülenmesi ve Raporlama: Analiz verilerinin grafik ve görsel olarak yorumlanması, hata analizi ve teknik rapor oluşturma.

Öğrenme Çıktıları

Mesleği ile ilgili temel, güncel ve uygulamalı bilgilere sahip olur.
İş sağlığı ve güvenliği, çevre bilinci ve kalite süreçleri hakkında bilgi sahibi olur.
Mesleği için güncel gelişmeleri ve uygulamaları takip eder, etkin şekilde kullanır.
Mesleki problemleri ve konuları bağımsız olarak analitik ve eleştirel bir yaklaşımla değerlendirme ve çözüm önerisini sunabilme becerisine sahip
Mesleği ile ilgili bilişim teknolojilerini (yazılım, program, animasyon vb.) etkin kullanır
Alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunları çözmek için ekip üyesi olarak sorumluluk alır.
Kariyer yönetimi ve yaşam boyu öğrenme konularında farkındalığa sahiptir.
Alanı ile ilgili verilerin toplanması, uygulanması ve sonuçlarının duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerlere sahiptir.
Bilgi ve beceriler düzeyinde düşüncelerini yazılı ve sözlü iletişim yolu ile etkin biçimde sunabilir, anlaşılır biçimde ifade eder.
Bir yabancı dili kullanarak alanındaki bilgileri takip eder ve meslektaşları ile iletişim kurar
Malzeme türlerini tanır, kullanılacak alana uygun malzeme seçimini yapar, imalat yöntemlerini açıklar.
Teknik resim, meslek resmi, bilgisayar destekli tasarım ve bilgisayar destekli analiz yöntemlerini uygular.
Arıza ve mekanik bakım yöntemlerini açıklar.
Alanı ile ilgili matematiksel hesapları ve temel statik ve mukavemet hesaplamalarını yapar.

Haftalık Ders Konuları

1	Bilgisayar Destekli Mühendisliğe (CAE) Giriş: Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) teorisi, SolidWorks Simulation arayüzü tanıtımı ve analiz süreci adımları.
2	Analiz İçin Ön Hazırlık (Pre-processing): Geometri sadeleştirme, malzeme kütüphanesinin kullanımı ve analiz için uygun malzeme tanımlama.
3	Ağ (Mesh) Yapısı Oluşturma: Mesh türleri, eleman boyutu kontrolü, mesh kalitesinin analize etkisi ve yakınsama (convergence) testleri.
4	Sınır Şartları ve Yüklemeler: Sabitleme (fikstür) türleri, kuvvet, basınç, tork yüklemelerinin tanımlanması ve serbestlik dereceleri.
5	Statik Yapısal Analiz (Parça Seviyesi): Tek parça üzerinde gerilme (Von Mises), yer değiştirme ve güvenlik faktörü analizlerinin yapılması.
6	Montaj (Assembly) Analizleri: Parçalar arası temas (Contact) setleri (Bonded, No Penetration vb.) ve global/yerel etkileşim tanımları.
7	Tasarım Optimizasyonu: Parametrik çalışmalar ile ağırlık azaltma, mukavemet artırma ve hedef odaklı tasarım iyileştirme çalışmaları.
8	Frekans (Modal) Analizi: Yapıların doğal frekanslarının bulunması, rezonans riski tespiti ve titreşim modlarının incelenmesi.
9	Ara Sınav (Vize)
10	Termal Analizler: Kararlı hal (Steady-state) ısı transferi; iletim, taşınım ve ışınım katsayılarının tanımlanması ve sıcaklık dağılımı analizi.
11	Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiğine (CFD) Giriş: SolidWorks Flow Simulation arayüzü, akış hacmi (Fluid Domain) oluşturma ve temel akışkan tanımları.
12	İç Akış (Internal Flow) Analizleri: Boru, vana ve kapalı sistemlerde basınç düşümü, debi ve hız profillerinin incelenmesi.
13	Dış Akış (External Flow) Analizleri: Aerodinamik analizler; cisim üzerindeki sürükleme (drag) ve kaldırma (lift) kuvvetlerinin hesaplanması.
14	Eşlenik Isı Transferi ve Proje Değerlendirme: Akışkan ve katı arasındaki ısı geçişinin incelenmesi (örn. elektronik soğutma) ve dönem projesi sunumları.