İndir - Konstrüksiyon

İTÜ
LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU
(GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM)
Dersin Adı :
Course Name :
Makina Tasarımında Sınır Elemanlar Yöntemi
Boundary Element Methods in Mechanical Design
Yarıyılı
Kredisi
AKTS Kredisi
(Semester)
(Local Credits)
(ECTS Credits)
Güz
3
7
(Fall)
Makina Mühendisliği / Konstrüksiyon
Bölüm / Program
(Mechanical Engineering / Mechanical Design)
(Department/Program)
Kodu
(Code)
MAK623E
Ders Türü
(Course Type)
Y.L.
(M.Sc.)
Dersin Türü
(Course Type)
Seçmeli
(Optional)
Dersin İçeriği
Bu derste, mühendislik problemleri ve sayısal metodların rolü; sınır elemanlar metodunun temel adımları ve
denklemleri; sınır elemanlarla analiz uygulamalarına genel bakış ve ticari yazılımların tanıtımı; sınır
elemanlar metoduyla sonlu elemanlar metodunun karşılaştırılması ele alınmaktadır.
Dersin Dili
(Course Language)
İngilizce
(English)
(Course Description)
30-60 kelime arası
In this course, Engineering problems and the role of numerical methods. Basic steps in the BEM and
formulations. Overview of BEA applications and an introduction to commercial programs. Comparison
between BEM and FEM.
Dersin Amacı
1.
2.
(Course Objectives)
1.
2.
Dersin Öğrenme
Çıktıları
(Course Learning
Outcomes)
Mühendislik problemlerini sınır elemanlar metoduyla çözülmesi becerisi kazandırmak
Mühendislik analizlerinde sayısal metotların kullanılması hakkında genel bilgiye sahip kılmak
develop and understanding of BEM to solve engineering problems.
develop a critical awareness of numerical methods in engineering analysis.
Bu dersi başarıyal geçen öğrenciler:
mühendislik analizinde sayısal metotları kullanma amaç ve kapsamını hakkında genel bilgiye sahip
olur (i)
2. sınır elemanlarla analiz tekniklerinin avantaj ve dezavantajları hakkında genel bilgiye sahip olur. (i)
(iii)
3. Sınır elemanlar tekniğinde uygulamalarındaki temel olan faktörler hakkında genel bilgiye sahip olur.
(iii)
4. değişik mühendislik problemlerine sınır elemanlar metodunu uygulayabilir. (iv)
The student will demonstrate their ability to
1. discuss the scope and the purpose of numerical methods in engineering analysis. (i)
2. give a critical review of the advantages and disadvantages of using BE analysis techniques. (i) (iii)
3. give a critical review of the factors that are fundamental in the relative applications of BE techniques.
(iii)
4. apply the BEM to a range of engineering problems. (iv)
1.
Ders Kitabı
The Boundary Element Methods in Engineering, P.K. Banarjee, McGraw-Hill 1994
(Textbook)
Diğer Kaynaklar
(Other References)
Maddeler halinde en çok 5 adet
Ödevler ve Projeler
(Homework & Projects)
Laboratuar Uygulamaları
(Laboratory Work)
Bilgisayar Kullanımı
Boundary Elements: An Introductory Course, C.A. Brebbia, J. Dominquez, McGraw-Hill,
1992.
Boundary Elements for Engineers: Theory and Applications, J. Trevelyan, Computational
Mechanics, 1994.
Boundary Element Methods in Manufacturing, A. Chandra, S. Mukherjee, Oxford
University, 1997.
The Boundary Element Methods in Engineering: A Complete Course, A.A. Becker,
McGraw-Hill, 1992.
Boundary Element Method: Fundamentals and Applications, F. Paris, J. Canos, Oxford
University,1997.
Öğrencilerin dersi daha iyi anlamaları amacı ile ders konularıyla ilgili 2 ödeve
verilecek ve bu ödevler 1 hafta sonra toplanacaktır.
2 homework about course content are to be handed in one week after they are
assigned.
(Computer Use)
Diğer Uygulamalar
(Other Activities)
Başarı Değerlendirme
Sistemi
(Assessment Criteria)
Faaliyetler
(Activities)
Yıl İçi Sınavları
(Midterm Exams)
Kısa Sınavlar
(Quizzes)
Ödevler
(Homework)
Projeler
(Projects)
Dönem Ödevi/Projesi
(Term Paper/Project)
Laboratuar Uygulaması
(Laboratory Work)
Diğer Uygulamalar
(Other Activities)
Final Sınavı
(Final Exam)
Adedi*
(Quantity)
1
Değerlendirmedeki Katkısı, %
(Effects on Grading, %)
% 30
(30 %)
2
% 30
(30 %)
1
% 40
(40 %)
*Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.
DERS PLANI
Hafta
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Konular
Sınır elemanlar metoduna giriş ve basit kavramlar
Temel kavramlar; Poisson’s eşitliği; Yaklaşık çözümler
Ağırlıklı kalıntı teknikleri
Zayıf formülasyon
Temel integral eşitliği
Lineer elemanlar; Süreksiz elemanlar
Kuadratik ve yüksek dereceli elemanlar
Yüksek dereceli problemler (3boyutlu problemler) için sınır elemanlar metodu
Çoklu-bölge problemleri
Etki integralleri
Sınır elemanlar metodu için programlar
Elastostatik problemler
Sınır ve sonlu eleman metodlarının karşılaştırılması
Birleştirilmiş sınır ve sonlu elemanlar metodu
Dersin
Çıktıları
1
1,2
1,2
3
3
3
3
3
3
3,4
4
4
4
4
COURSE PLAN
Weeks
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Topics
Introduction to the BEM and basic concepts
Fundamental concepts; The Poisson’s equation; Approximate solutions
Weighted residual techniques
The weak formulation
Basic integral equation
Linear elements; Discontinuos elements
Quadratic and higher order elements
BEM for higher order problems (BEM for 3D problems)
Multi-region problems
Domain integrals
Programming for the BEM
Elastostatic problems
Comparison between BEM and FEM
Combination of BEM and FEM
Course
Outcomes
1
1,2
1,2
3
3
3
3
3
3
3,4
4
4
4
4
Dersin Konstrüksiyon Yüksek Lisans Programıyla İlişkisi
Katkı
Seviyesi
1
2
3
Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar)
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
viii.
ix.
Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, ilgili program alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde
geliştirebilme ve derinleştirebilme (yeterli bilgi birikimi) (bilgi).
Alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme (bilgi).
Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme ve farklı
disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme ve yeni bilgiler
oluşturabilme (beceri).
Alanını ile ilgili karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri).
Alanını ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme ve uygulamalarda
karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar
geliştirebilme ve sorumluluk alarak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk
Alabilme Yetkinliği).
Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek,
alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme
(İletişim ve Sosyal Yetkinlik).
Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim
kurabilmek (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).
Alanının gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini ileri
düzeyde kullanabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).
Tezli programlarda, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü
ve/veya görsel olarak aktarabilme (Alana özgü yetkinlik).



1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam
Relationship between the Course and Mechanical Design Graduate Program Curriculum
Level of
Contribution
1
2
3
Program Outcomes
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
viii.
ix.
Developing and intensifying knowledge in the related program’s area, based upon the
competency in the undergraduate level (sufficient knowledge) (knowledge).
Grasping the inter-disciplinary interaction related to one’s area (knowledge)
The ability to use the expert-level theoretical and practical knowledge acquired in the area and
interpreting and forming new types of knowledge by combining the knowledge from the area
and the knowledge from various other disciplines (skill).
Solving the problems faced in the area by making use of the research methods (skill).
The ability to carry out a specialistic study related to one’s area independently and Developing
new strategic approaches to solve the unforeseen and complex problems arising in the practical
processes of one’s area and coming up with solutions while taking responsibility(Competence
to work independently and take responsibility).
Systematically transferring the current developments in the area and one’s own work to other
groups in and out of the area; in written, oral and visual forms (Communication and Social
Competency).
Proficiency in a foreign language –at least European Language Portfolio B2 Level- and
establishing written and oral communication with that language (Communication and Social
Competency).
Using the computer software together with the information and communication technologies
efficiently and according to the needs of the area (Communication and Social Competency).
In the programs with thesis, the ability to present one’s own work within the international
environments orally, visually and in written forms (Area Specific Competency).
1: Little, 2. Partial, 3. Full
Düzenleyen (Prepared by)
Prof.Dr. C.Erdem İMRAK
Tarih (Date)
11.03.2015
İmza (Signature)


