Dersin Ayrıntıları
YarıyılKoduAdıT+U+LKrediAKTSSon Güncelleme Tarihi
7MMB443Bilgisayar Destekli Mühendislik Mekaniği3+0+03519.06.2026

 
Dersin Detayları
Dersin Dili Türkçe
Dersin Düzeyi Lisans
Bölümü / Programı Makine Mühendisliği
Öğrenim Türü Örgün Öğretim
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Öğretim Şekli Yüz Yüze
Dersin Amacı Bu dersin amacı, öğrencilere mühendislik mekaniği problemlerinin (yapısal, termal ve dinamik) çözümünde Sonlu Elemanlar Analizi (SEA) teorisini aktarmak ve Ansys Workbench yazılımını kullanarak gerçekçi mühendislik sistemlerini modelleme, simüle etme, sonuçları kritik etme ve optimize etme becerilerini analitik bir yaklaşımla kazandırmaktır.
Dersin İçeriği Sonlu Elemanlar Yöntemi’nin (SEY) temel ilkeleri; Ansys Workbench arayüzü ve geometrik modelleme; ağ (mesh) yapısı oluşturma ve hassasiyet analizleri; doğrusal statik yapısal analizler; kararlı durum ve zamana bağlı (geçici) termal analizler; dinamik analizler (modal analiz, harmonik tepki ve geçici rejim dinamik analizleri); sınır şartlarının tanımlanması; simülasyon sonuçlarının teorik mekanik çözümleriyle doğrulanması ve raporlanması.
Dersin Yöntem ve Teknikleri Anlatım / Teorik Ders (Sonlu elemanlar teorisinin aktarımı için), Bilgisayar Laboratuvarı Uygulamaları (Ansys Workbench üzerinde birebir simülasyon adımları), Örnek Olay İncelemesi / Proje Tabanlı Öğrenme (Endüstriyel hasar veya tasarım problemlerinin analizi), Problem Çözme ve Tartışma (Analiz sonuçlarının ve hata mesajlarının sınıfta yorumlanması).
Ön Koşulları Yok
Dersin Koordinatörü Yok
Dersi Verenler Doç. Dr. Volkan ARIKAN
Dersin Yardımcıları Yok
Dersin Staj Durumu Yok

Ders Kaynakları
Kaynaklar Ana Ders Materyali: Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri. Önerilen Kitaplar: Huei-Huang Lee, Finite Element Simulations with ANSYS Workbench, SDC Publications. Moaveni, S., Finite Element Analysis: Theory and Application with ANSYS, Pearson. Çelik, M., Ansys Workbench ile Sonlu Elemanlar Analizinin Temelleri, Seçkin Yayıncılık.
Ders Notları Ana Ders Materyali: Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.

Önerilen Kitaplar:

Huei-Huang Lee, Finite Element Simulations with ANSYS Workbench, SDC Publications.

Moaveni, S., Finite Element Analysis: Theory and Application with ANSYS, Pearson.

Çelik, M., Ansys Workbench ile Sonlu Elemanlar Analizinin Temelleri, Seçkin Yayıncılık.

Ders Yapısı
Matematik ve Temel Bilimler %20
Mühendislik Bilimleri %40
Mühendislik Tasarımı %40

Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.

Değerlendirme Ölçütleri
Yarıyıl Çalışmaları Sayısı Katkı
Ara Sınav 1 % 40
Yarıyıl Sonu Sınavı 1 % 60
Toplam :
2
% 100

 
AKTS Hesaplama İçeriği
İş Yükü Sayısı Süre Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi 14 3 42
Sınıf Dışı Ç. Süresi 14 4 56
Ara Sınavlar 1 20 20
Yarıyıl Sonu Sınavı 1 40 40
Toplam İş Yükü   AKTS Kredisi : 5 158

 
Dersin Öğrenme Çıktıları: Bu dersin başarılı bir şekilde tamamlanmasıyla öğrenciler şunları yapabileceklerdir:
Sıra NoAçıklama
1 Sonlu Elemanlar Yöntemi'nin matematiksel altyapısını, eleman tiplerini (1D, 2D, 3D) ve ağ (mesh) kalitesinin analiz sonuçlarına etkisini açıklar.
2 Mühendislik mekaniği problemlerine ait sınır şartlarını (mesnetler, yükler, ısı akıları, pratik kuvvetler) Ansys Workbench ortamında doğru bir şekilde uygular.
3 Katı cisimlerin yapısal (gerilme-şekil değiştirme), termal (sıcaklık dağılımı) ve dinamik (doğal frekanslar ve dinamik tepkiler) davranışlarını analiz eder.
4 Yazılımdan elde edilen gerilme, sehim ve sıcaklık sonuçlarını inceleyerek analizin doğruluğunu ve yakınsamasını (convergence) değerlendirir.
5 Belirlenen mukavemet ve ağırlık kriterlerini sağlamak amacıyla mekanik bir bileşenin geometrisini veya malzemesini Ansys Workbench üzerinde optimize eder.

 
Ders Konuları
HaftaKonuÖn HazırlıkDökümanlar
1 Sonlu Elemanlar Yöntemi’ne (SEY) Giriş; Bilgisayar Destekli Mühendislik (CAE) kavramı, yöntemin temel matematiksel mantığı ve çalışma adımları (Pre-processing, Solution, Post-processing). Ansys Workbench arayüzünün tanıtılması ve Proje Şeması (Project Schematic) yapısı. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
2 CAD ve Geometrik Modelleme; Mühendislik mekaniğinde katı modellemenin önemi. Ansys SpaceClaim / DesignModeler kullanımı. 1D (çubuk/kiriş), 2D (yüzey) ve 3D (katı) geometrilerin oluşturulması, basitleştirilmesi ve analize hazırlanması. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
3 Malzeme Modelleme ve Mühendislik Verileri (Engineering Data); Malzeme kütüphanesinin kullanımı, doğrusal elastik malzeme özelliklerinin (Young modülü, Poisson oranı, yoğunluk) tanımlanması. Eleman Tipleri (Element Types); Mesh yapısının temel eleman geometrileri (Tetrahedral, Hexahedral, Brick vb.) ve seçim kriterleri. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
4 Ağ Yapısı Oluşturma (Meshing) ve Yakınsama (Convergence); Otomatik ve kontrollü mesh oluşturma teknikleri (Sizing, Refinement, Inflation). Global ve lokal mesh kontrolleri. Mesh kalitesi metrikleri (Skewness, Orthogonal Quality). Mesh bağımsızlık (yakınsama) testi. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
5 Doğrusal Statik Yapısal Analizler - I (Eksenel Yüklü Sistemler ve Kirişler); Sınır şartlarının (Mesnetler, Sabit/Kayıcı destekler) ve yüklerin (Kuvvet, Basınç, Moment) tanımlanması. Çekme, eğilme ve burulma yükleri altındaki elemanların analizi. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
6 Doğrusal Statik Yapısal Analizler - II (Montaj Sistemleri ve Temas Şartları); Çok gövdeli (multi-body) sistemlerin modellenmesi. Temas (Contact) tiplerinin (Bonded, Frictionless, Frictional) teorisi ve Ansys üzerinde uygulanması. Plaka ve cıvata bağlantılı sistemlerin analizi. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
7 Yapısal Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi ve Doğrulama; Toplam yer değiştirme (deformasyon), normal gerilmeler, kayma gerilmeleri ve Eşdeğer (von Mises) gerilme sonuçlarının incelenmesi. Emniyet katsayısı (Factor of Safety) haritalarının çıkarılması. Sonuçların teorik mukavemet denklemleriyle analitik olarak doğrulanması. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
8 Kararlı Durum Termal Analizleri (Steady-State Thermal); Isı transferi mekanizmalarının (İletim, Taşınım, Işınım) sonlu elemanlar modeline aktarılması. Sıcaklık, ısı akısı (heat flux) ve konveksiyon sınır şartlarının tanımlanması. Sabit sıcaklık dağılımlarının belirlenmesi. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
9 Zamana Bağlı Termal Analizler (Transient Thermal); Zamana bağlı değişen ısıl yüklerin sisteme uygulanması. Zaman adımı (time step) ayarları ve çözüm yakınsaması. Isıl gerilme analizi (Termal-Yapısal Ardışık Kuplaj); Sıcaklık dağılımından kaynaklanan termal genleşme ve ısıl gerilmelerin yapısal analize aktarılması. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
10 Dinamik Analizlere Giriş ve Modal Analiz; Statik ve dinamik analizler arasındaki farklar. Yapıların serbest titreşim davranışı ve doğal frekanslarının (Mode Shapes) belirlenmesi. Sınır şartlarının (mesnetlemenin) doğal frekanslar üzerindeki etkisinin analizi. Rezonans riskinin değerlendirilmesi. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
11 Harmonik Tepki Analizleri (Harmonic Response); Belirli bir frekans aralığında sürekli (sinüzoidal) dinamik yüklere maruz kalan sistemlerin analizi. Frekans tepki fonksiyonlarının (FRF) elde edilmesi, kritik çalışma frekanslarında oluşan maksimum deformasyon ve gerilmelerin tespiti. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
12 Geçici Rejim Dinamik Analizleri (Transient Structural); Zamana bağlı ani değişen (darbe, şok, çarpma, patlama vb.) yüklerin sisteme uygulanması. Zaman integrasyonu yöntemleri, sönümleme (damping) etkileri ve dinamik gerilme yığılmalarının incelenmesi. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
13 Parametrik Modelleme ve Tasarım Optimizasyonu; Tasarım değişkenlerinin (ölçüler, malzeme özellikleri veya yükler) parametre olarak tanımlanması. Ansys DesignXplorer kullanımı. Belirlenen mukavemet ve ağırlık kriterlerine göre geometrik optimizasyon çalışmaları. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.
14 Mühendislik Problemlerinin Simülasyon Tabanlı Çözümü ve Raporlama; Endüstriyel bir mühendislik mekaniği probleminin (yapısal-termal veya dinamik bileşik durum) uçtan uca simülasyonu. Analiz hatalarının giderilmesi (troubleshooting), sonuçların geçerliliğinin kritik edilmesi ve mühendislik standartlarına uygun teknik raporlama esasları. Ders yürütücüsü tarafından hazırlanan haftalık uygulama adım kılavuzları, slaytlar ve Ansys CAD/Mesh modelleri.

 
Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları
Dersin Program Çıktılarına Katkısı
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14
Tüm 5 3 3 5 5 3 5 5 1 1 3 2 5 5
Ö1 5 3 3 5 5 3 5 5 1 1 3 5 5 5
Ö2 5 3 3 5 5 3 5 5 1 1 3 1 5 5
Ö3 5 3 3 5 5 3 5 5 1 1 3 1 5 5
Ö4 5 3 3 5 5 3 5 5 1 1 3 1 5 5
Ö5 5 3 3 5 5 3 5 5 1 1 3 2 5 5

  Katkı Düzeyi: 1: Çok Düşük 2: Düşük 3: Orta 4: Yüksek 5: Çok Yüksek

  
  https://obs.osmaniye.edu.tr/oibs/bologna/progCourseDetails.aspx?curCourse=290153&lang=tr