ÇUBUK SONLU ELEMANLAR

AMAÇ

Tek boyutlu yer değiştirme sonlu elemanlarının geliştirilmesi. Yer değiştirme türü sonlu elemanlar ile çubuklarda statik, dinamik ve stabilite analizi. Sonlu eleman programları ile çözümler yapabilmek.

İÇERİK

Bu ders; Çubuklarda alan denklemleri,Enerji ilkeleri, iç ve dış enerji, şekil değiştirme enerjisi,Potansiyel ve kinetik enerji,Şekil fonksiyonları,Hareket denklemi,Yay elemanı,Eksenel eleman,Burulma elemanı,Eğilme elemanı,Çerçeve elemanı,Nispeten kalın eğilme elemanı,Serbest titreşim analizi,Stabilite analizi,Zorlanmış titreşim analizi; konularını içermektedir.

1. 1

   1. Using field equation of the bars/beams, constitutive equations, equation of motion, energy methods, shape functions and theory virtual work can derie finite element matrices. Can perform necessary mathematical calculations (method of variations, etc.) in order to derive the finite element matrixes

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Tartışma Yöntemi, Bireysel Çalışma Yöntemi, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Kısa Sınav

2. 2

   2. Can derive the mass, stiffness matrices and the load vectors of spring and axial elements. Can solve the problems by longhand matrix operations that are necessary for the finite element analysis.

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Tartışma Yöntemi, Bireysel Çalışma Yöntemi, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Kısa Sınav

3. 3

   3. Can derive mass and stiffness matrices and load vector for the torque element. Using finite element method, can solve torque problems by longhand calculations

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Tartışma Yöntemi, Bireysel Çalışma Yöntemi, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Kısa Sınav

4. 4

   4. Can derive the mass and stiffness matrices and load vectors of beam (frame) and deep beam elements. Using the finite element method, can solve the flexure problems by longhand calculations

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Tartışma Yöntemi, Bireysel Çalışma Yöntemi, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Kısa Sınav

5. 5

   5. Can run a finite element program, perform a static analysis and interpret the output . Can perform mesh refinement and convergence alanysis when it is necessary.

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Tartışma Yöntemi, Bireysel Çalışma Yöntemi, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Kısa Sınav

6. 6

   6. Can run a finite element program, perform a dynamic analysis and interpret the output

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Tartışma Yöntemi, Bireysel Çalışma Yöntemi, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Kısa Sınav

7. 7

   7. Can run a finite element program, perform a stability analysis and interpret the output

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Tartışma Yöntemi, Bireysel Çalışma Yöntemi, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Kısa Sınav

HAFTALIK PLAN

1. HAFTA 1

   Çubuklarda alan denklemleri

   Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

2. HAFTA 2

   Enerji ilkeleri, iç ve dış enerji, şekil değiştirme enerjisi

   Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

3. HAFTA 3

   Potansiyel ve kinetik enerji

   Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

4. HAFTA 4

   Şekil fonksiyonları

   Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

5. HAFTA 5

   Hareket denklemi

   Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

6. HAFTA 6

   Yay elemanı

   Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

7. HAFTA 7

   Eksenel eleman

   Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

8. HAFTA 8

   Burulma elemanı

   Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

9. HAFTA 9

   Eğilme elemanı

   Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

10. HAFTA 10

    Çerçeve elemanı

    Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

11. HAFTA 11

    Nispeten kalın eğilme elemanı

    Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

12. HAFTA 12

    Serbest titreşim analizi

    Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

13. HAFTA 13

    Stabilite analizi

    Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

14. HAFTA 14

    Zorlanmış titreşim analizi

    Ön hazırlık: Kitap ve ders notlarını inceleme

DEĞERLENDİRME

• Ara Sınavın Başarıya Oranı50%
• Genel Sınavın Başarıya Oranı50%

İŞ YÜKÜ

KAYNAKLAR

• Mehmet H. Omurtag, Çubuk Sonlu Elemanlar, Birsen yayınevi, 2010 Mehmet H. Omurtag-Nihal Eratlı, Çözümlü Çubuk Sonlu Eleman Problemleri, Birsen yayınevi, 2010

ÖĞRETİM ELEMANLARI

• Prof.Dr. Mehmet Hakkı OMURTAGKOORDİNATÖR
• Prof.Dr. Mehmet Hakkı OMURTAG
• Assoc.Prof. Ümit Necmettin ARIBAŞ