| Ders Adı | Kodu | Verildiği Yıl | Verildiği Yarıyıl | Süresi (T+U) | Yerel Kredisi | AKTS Kredisi |
| İleri Mukavemet | ME 526 | | | 3 + 0 | 3 | 7,50 |
| |
| Ders Bilgileri |
| Dersin Öğretim Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | Yüksek Lisans |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Veriliş Biçimi | Yüz Yüze |
| |
Dersin Öğrenme Kazanımları:
Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler: |
| 1. Malzeme ve yapısal elemanların farklı yükler altındaki davranışları ile ileri konuların kapsamlı detaylarına hâkim olurlar. |
| 2. İleri tasarım konularına ve karmaşık problemlerin sayısal çözümlerine dair sağlam bir temele sahip olurlar. |
| |
| Dersin Önkoşulları ve Birlikte Alınması Gereken Dersler | Yok |
| Daha Önce Alınmış Olması Önerilen Dersler | Yok |
| |
Dersin Tanımı:
• Ders şu konuları kapsar; gerilme analizi, gerinim ve malzeme ilişkileri, elastisite problemleri, hasar kriterleri, kirişlerde eğilme, prizmatik çubukların burulması, sayısal yöntemler, enerji yöntemlerinin uygulamaları ve malzemelerin kalıcı davranışları.
• Ders gerilme ve gerinim teorisi üzerinden mekanik problemlerin kapsamlı çözüm açıklaması ile başlayacak. Bu temel bilgiler malzemelerde izotropik olmayan ve zamana bağımlı özelliklerin genelleştirilmiş elastik yapısal ilişkilerin çıkarımında kullanılacaktır. Malzeme hasarının tahmini kalıcı şekil değişiminin oluşumu, hasar kriterleri ve yorulma başlıkları altında yapılacaktır.
• Bu bileşenler düzlem gerilme veya gerinim kabulüyle elastisite çözümleri için bir temel oluşturacaktır. En sonunda, bu çözüm teknikleri; eğri kirişlerin, elastik temele oturan kirişlerin, simetrik olmayan kirişlerin, burulmaya tabii prizmatik elemanların ve kalın cidarlı silindirlerin gerilme analizlerinde uygulanacaktır.
The course covers the following topics; analysis of stress, strain and material properties, problems in elasticity, failure criteria, bending of beams, torsion of prismatic bars, numerical method, application of energy methods, and plastic behavior of materials.
The course will begin with a thorough explanation to solving mechanical problems, by presenting the theory of stress and strain. These basics will be used to derive generalized elastic constitutive relations in materials with anisotropic and time-dependent properties. Prediction of failure of materials will be covered in sections dealing with yielding, failure criteria, and fatigue.
These components will provide a basis for elasticity solutions assuming either plane stress or strain. Finally, these solution techniques will be applied to the stress analysis of curved beams, beams on elastic foundations, asymmetric beams, torsion of prismatic elements, and thick-walled cylinders.
|
| |
| Dersin İçeriği (Haftalık Konu Dağılımı): |
| |
| Hafta | Konu |
| 1 | 1.Gerilme Analizi 1.1 Giriş 1.2 Uygulama Kapsamı 1.3 Analiz ve Tasarım 1.4 Denge Koşulları 1.5 Gerilme Bileşenlerinin Tanımı 1.6 İç Kuvvet Bileşkesi-Gerilme İlişkileri 1.7 Eğik Kesitlerde Gerilmeler 1.8 Cisim İçinde Gerilme Değişimi 1.9 Düzlem Gerilme Dönüşümü |
| 2 | 1.10 Asal Gerilmeler ve En Büyük Düzlem Kayma Gerilmesi 1.11 İki Boyutlu Gerilme Durumu İçin Mohr Çemberi 1.12 Üç Boyutlu Gerilme Dönüşümü 1.13 Üç Boyutta Asal Gerilmeler 1.14 Eğik Düzlemle Dik ve Kayma Gerilmeleri 1.15 Üç Boyutta Mohr Çemberleri |
| 3 | 2. Gerinim ve Malzeme Özellikleri 2.1 Giriş (HW 1, Quiz 1) 2.2 Şekil Değişimi 2.3 Gerinim tanımı 2.4 Uyumluluk Bağıntıları 2.5 Bir Noktada Gerinim Durumu 2.6 Mühendislik Malzemeleri 2.7 Gerilme-Gerinim Grafikleri 2.8 Esnek ve Kalıcı Davranış 2.9 Hook Kanunu ve Poisson Oranı 2.10 Genelleştirilmiş Hook Kanunu 2.11 Ortotropik Malzemeler için Hook Kanunu 2.12 Gerinim Ölçümü: Gerinim Rozetleri 2.13 Gerinim Enerjisi 2.14 Genel Yapı Elemanlarında Gerinim Enerjisi 215 Gerinim Enerjisi Bileşenleri 2.16 Saint-Venant Prensibi |
| 4 | 3.1 Giriş (HW 2, Quiz 2) 3.2 Analizin Temel Prensipleri Bölüm A – Formüller ve Çözüm Yöntemleri 3.3 Düzlem Gerinim Problemleri 3.4 Düzlem Gerilme Problemleri 3.5 İki Boyutlu İzotropik Problemlerin Karşılaştırılması |
| 5 | 3. Elastisite Problemleri 3.1 Giriş 3.2 Analiz temel Prensipleri Bölüm A - Formüller ve Çözüm Yöntemleri 3.3 Düzlem Gerinim Problemleri 3.4 Düzlem Gerilme Problemleri 3.5 İki Boyutlu İzotropik Problemlerin Karşılaştırılması |
| 6 | 3.6 Airy Gerilme Fonksiyonu 3.7 Elastisite Problemlerinin Çözümü 3.8 Isıl Gerilmeler 3.9 Kutupsal Koordinat Sisteminde Temel İlişkiler 3.10 Tekil Yüklerden Kaynaklanan Gerilmeler 3.11 Tekil Yük Etrafında Gerilmeler 3.12 Gerilme Yığılma Çarpanı |
| 7 | 4. Hasar Kriterleri 4.1 Giriş (HW 3, Quiz 3) 4.2 Hasar 4.3 Kalıcı Deformasyona Dayalı Hasar 4.4 Kırılma Hasarı 4.5 Kalıcı Deformasyon ve Kırılma Kriterleri 4.6 En Büyük Kayma Gerilmesi Teorisi 4.7 En Büyük Bozulma Enerjisi Teorisi 4.8 Altıgen Düzlemde Kayma Gerilmesi Teorisi 4.9 Kalıcı Şekil Değişimi Teorilerinin Karşılaştırılması 4.10 En Büyük Asal Gerilme Teorisi 4.11 Mohr Teorisi 4.12 Coulomb-Mohr Teorisi 4.13 Kırılma Mekaniği 4.14 Kırılma Tokluğu 4.15 Metal Yorulması Hasar Kriterleri 4.16 Darbe veya Dinamik Yükler 4.17 Dinamik ve Isıl Etkiler |
| 8 | 5 Kirişlerin Eğilmesi 5.1 Giriş (Midterm Exam) 5.2 Simetrik Kesitli Kirişlerde Eğilme 5.3 Simetrik Olmayan Kesitli Kirişlerde Eğilme 5.4 Dar Kesitli Ankastre Kiriş Eğilmesi 5.5 Dar Kesitli Basit Destekli Kirişlerde Eğilme Bölüm B – Yaklaşık Çözümler 5.6 Eğilme Basit Teorisi 5.7 Dik ve Kayma Gerilmeleri |
| 9 | 5.9 Kompozit Kirişler 5.10 Kayma Merkezi 5.11 Statikçe Belirsiz Sistemler 5.12 Sehim Belirlemede Enerji Yöntemleri Bölüm C – Eğri Kirişler 5.13 Elastisite Teorisi 5.14 Eğri Kiriş Formülü 5.15 Farklı Teori Sonuçlarının Karşılaştırılması 5.16 Birleşik Teğet ve Dik Gerilmeler |
| 10 | 6. Prizmatik Çubukların Burulması 6.1 Giriş (HW 4, Quiz 4) 6.2 Burulma Basit Teorisi 6.3 Eğik Düzlemlerde Gerilmeler 6.4 Burulma Problemi Genel Çözümü 6.5 Prandtl’ın Gerilme Fonksiyonu 6.6 Prandtl’ın Membran Benzeştirmesi 6.7 Dar Dikdörtgen Kesitte Burulma 6.8 İnce Cidarlı Çok Bağlantılı Kesitlerde Burulma 6.9 Akışkan Akışı Benzeştirmesi ve Gerilme Yığılması 6.10 Açık Kesitli İnce Cidarlı Kısıtlanmış Elemanlarda Burulma |
| 11 | 7. Sayısal Yöntemler Bölüm A – Sonlu Farklar Yöntemi 7.1 Giriş 7.2 Sonlu Farklar 7.3 Sonlu farklar Bağıntıları 7.4 Eğri Sınırlar 7.5 Sınır Koşulları Bölüm B – Sonlu Eleman Yöntemi 7.6 Esaslar |
| 12 | 7.7 Çubuk Elemanı 7.8 Rastgele Yönlü Çubuk Elemanı 7.9 Eksenel Yük Bağıntısı 7.10 Bir Kafes Yapıda Kuvvet-Deplasman İlişkisi 7.11 Kiriş Elemanı 7.12 İki Boyutlu Elemanların Özellikleri 7.13 Sonlu Eleman Yönteminin Genel Formülasyonu 7.14 Üçgen Sonlu Eleman 7.15 Düzlem Gerilmede Örnek Uygulamalar 7.16 Hesaplama Araçları |
| 13 | 10. Enerji Yöntemlerinin Uygulanması 10.1 Giriş (HW 5, Quiz 5) 10.2 Şekil Değişiminde Yapılan İş 10.3 Karşılıklılık Teoremi 10.4 Castigliano Teoremi 10.5 Birim veya Sanal Yük Yöntemi 10.6 Crotti-Engesser Teoremi 10.7 Statikçe Belirsiz Sistemler 10.8 Sanal İş Prensibi 10.9 En Düşü Potansiyel Enerji Prensibi 10.10 Trigonometrik Serilerin Salınımı 10.11 Rayleigh-Ritz Yöntemi |
| 14 | 12. Malzemelerin Kalıcı Davranışı 12.1 Giriş 12.2 Kalıcı Şekil Değişimi 12.3 İdealize Gerilme-Gerinim Grafikleri 12.4 Basit Çekmede Kararsızlık 12.5 Eksenel kalıcı Şekil Değiştirme ve Artık Gerilmeler 12.6 Kirişlerin Kalıcı Şekil Değişimi 12.7 Kusursuz Kalıcı Kirişlerin Analizi 12.8 Yapısal Çökme Kuvveti: Limit Tasarımı 12.9 Dairesel Şaftların Elastik-Kalıcı Burulması 12.10 Kalıcı Burulma: Membran Benzeştirmesi 12.11 Dönen Disklerde Elastik-Kalıcı Gerilmeler 12.12 Kalıcı Gerilme- Gerinim İlişkileri 12.13 Kalıcı Gerilme-Gerinim Artım İlişkileri 12.14 Kusursuz Kalıcı Kalın Cidarlı Silindirlerde Gerilmeler |
| |
| Kaynaklar: |
| Advanced Mechanics of Materials and Applied Elasticity, 5th Edition, Ugural, A. C. and S. K. Fenster. 2012. Prentice Hall. 704 pp, ISBN-10 0-13-707920, ISBN-13 978-0-13-707920-9. |
| |
| Diğer Kaynaklar: |
| Advanced Strength and Applied Stress Analysis, Richard G. Budynas, 2nd Edition, McGraw Hill, 1999, ISBN: 978–0–07–008985–3.
Mechanics of Materials, Craig, R.R, 3rd Edition, John Wiley & Sons, 2011, ISBN: 978-0-470-48181-3 . |
| |
| Öğretim Yöntem ve Teknikleri: |
| ME 526 dersi her hafta üç ders saati olarak verilecektir. Bu dersler yukarıda belirtilen konularda analitik teknikleri ve ileri mekanik konspetlerini tanıtacaktır. Teorik konular düzenli ödev ve sınavlarla pekiştirilecektir.
The instruction for ME 526 will consist of three one-hour lectures each week. These lectures will introduce the analytical techniques and advanced mechanics concepts that were described above. The theories will be reinforced through regular homework assignments and exams.
|
| |
| Değerlendirme Sistemi: |
| Yöntem | Adet | Katkı (%) |
| Ödev | 10 | %40 |
| Ara sınav | 1 | %25 |
| Final Sınavı | 1 | %35 |
| |
| Ders İşbaşı Eğitimi (iş yerinde eğitim) Gerektiriyor mu? |
| Gerektirmiyor |