Ders Genel Bilgileri
| Ders Kodu |
AKTS |
T+U+L |
Kredi |
Ders Türü |
| EEM23751 |
7 |
3+0 |
3 |
Seçmeli |
|
|
Ders Linki (Türkçe) :
|
|
Ders Linki (İngilizce) :
|
| Dersin Dili |
Türkçe |
| Dersin Düzeyi |
Yüksek Lisans |
| Öğretim Türü |
Örgün Öğretim |
| Dersin Türü |
Seçmeli |
| Dersin Amacı |
Bilgisayar destekli tasarım ve analiz çalışmaları için bir sayısal yöntem öğretmek, matematik, elektromanyetik alan, temel elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilgisinin kullanılması ve geliştirilmesi için bir ortam yaratmak, analitik, örneksel ve sayısal yöntemler arasında benzerlik, fark ve bağlantıları öğretmek, yöntemi ve çalışmaları geliştirmek amacıyla kullanımıdır. |
| Dersin İçeriği |
Alan problemlerinin sınıflandırılması, ikinci mertebe kısmi diferansiyel denklem türleri, sınır koşulu türleri, başlangıç ve sınır değer problemi tanımı, alan inceleme yöntemleri ve Sonlu Elemanlar Yöntemi. Varyasyonel yaklaşım, Rayleigh-Ritz ve Galerkin yöntemleri, bir, iki ve üç boyutlu Laplace ve Poisson tipi elektrik ve manyetik alan problemlerin sonlu elemanlar yöntemi ile çözümü, eksenel simetrili problemlerin çözümü, zaman değişkenli problemler, sonlu elemanlar denklemlerinin sayısal çözümü. |
| Dersin Ön Koşulları |
- |
| Dersin Koordinatörü |
Dr. Sena E. B. KESKİN |
| Dersi Verenler |
Dr. Barış KÜÇÜKAYDIN |
| Dersin Yardımcıları |
- |
| Staj Durumu |
Yok |
|
Dersin Kaynakları
| Kaynaklar |
S. S. Rao, The Finite Element Method in Engineering, Elsevier Butterworth – Heinemann, Boston, USA, 2005, Fourth Ed. 2010.G. Meunier, The Finite Element Method for Electromagnetic Modeling, Wiley, New Jersey, 2008.K. H. Huebner, The Finite Element Method for Engineers, Wiley, New York, 2001. |
| Notlar |
- |
| Ön Hazırlık ve Dokümanlar |
- |
| Ödev |
- |
|
Ders Yapısı
| Matematik ve Temel Bilimler | % 0 |
|---|
| Mühendislik Bilimleri | % 0 |
|---|
| Mühendislik Tasarımı | % 0 |
|---|
| Sosyal Bilimler | % 0 |
|---|
| Eğitim Bilimleri | % 0 |
|---|
| Fen Bilimleri | % 0 |
|---|
| Sağlık Bilimleri | % 0 |
|---|
| Alan Bilgisi | % 0 |
|---|
|
| Değerlendirme Ölçütleri |
| Yarı Yıl Çalışmaları |
Sayısı |
Katkı |
| Ara Sınav |
1 |
% 20 |
| Kısa Sınav |
0 |
% 0 |
| Ödev |
0 |
% 0 |
| Devam |
0 |
% 0 |
| Uygulama |
0 |
% 0 |
| Proje |
2 |
% 30 |
| Yarıyıl Sonu Sınavı |
1 |
% 50 |
| Arazi Çalışması |
0 |
% 0 |
| Atölye Çalışması |
0 |
% 0 |
| Laboratuvar |
0 |
% 0 |
| Sunum/Seminer Hazırlama |
0 |
% 0 |
| Toplam |
4
|
% 100
|
|
| AKTS Hesaplama İçeriği |
| Etkinlik |
Sayısı |
Süresi (Saat) |
Toplam İş Yükü |
| Ders Süresi |
14 |
3 |
42 |
| Sınıf Dışı Ç. Süresi |
14 |
4 |
56 |
| Ödevler |
2 |
50 |
100 |
| Ara Sınavlar |
1 |
6 |
6 |
| Yarıyıl Sonu Sınavı |
1 |
6 |
6 |
| Kısa Sınav |
0 |
0 |
0 |
| |
210 | AKTS Kredisi : 7
|
|
Ders Konuları
| Hafta |
Konu |
Öğretim Yöntem ve Teknikleri |
Ön Hazırlık ve Dokümanlar |
| 1 |
Temel kavramlar: Maxwell denklemleri; elektrokinetik, elektrostatik, magnetostatik ve magnetodinamik problemler; ikinci mertebe kısmi diferansiyel denklem türleri; alan problemlerinde sınır koşulu türleri; başlangıç ve sınır değer problemleri |
|
|
| 2 |
Elektrik ve manyetik alan inceleme yöntemleri: Çözümsel, örneksel ve sayısal yöntemler |
|
|
| 3 |
Sayısal yöntemler: Sonlu Farklar Yöntemi, Monte Carlo Yöntemi, Yük Benzetim Yöntemi, Sınır Elemanları Yöntemi |
|
|
| 4 |
Sayısal yöntemler: Sonlu Farklar Yöntemi, Monte Carlo Yöntemi, Yük Benzetim Yöntemi, Sınır Elemanları Yöntemi |
|
|
| 5 |
Sonlu elemanlar yöntemi (SEY), varyasyonel yaklaşım kavramı, Ritz ve Galerkin yöntemleri |
|
|
| 6 |
Sonlu elemanlar yöntemi ile iki boyutlu elektrostatik alan problemlerinin çözümü: Enerjinin minimumlaştırılması ilkesi, çözüm bölgesinin sonlu elemanlara bölünmesi, birinci dereceden elemanlar, sonlu elemanların birleştirilmesi, sonlu elemanlar yönteminde denklem sisteminin çözümü |
|
|
| 7 |
Sonlu elemanlar yöntemi ile iki boyutlu elektrostatik alan problemlerinin çözümü: Enerjinin minimumlaştırılması ilkesi, çözüm bölgesinin sonlu elemanlara bölünmesi, birinci dereceden elemanlar, sonlu elemanların birleştirilmesi, sonlu elemanlar yönteminde denklem sisteminin çözümü |
|
|
| 8 |
Ara Sınav |
|
|
| 9 |
Sonlu elemanlar yöntemi ile eksenel simetrili alan problemlerinin çözümü: Problemin silindirsel koordinat sisteminde incelenmesi, elektrostatik enerji, problemin formülasyonu |
|
|
| 10 |
Sonlu elemanlar yöntemi ile Poisson tipi elektrostatik alan problemlerinin çözümü: Statik elektrik alanı için Poisson denkleminin çözümü, eleman temel eşitliklerinin çıkarılması, denklem sisteminin çözümü |
|
|
| 11 |
Sonlu elemanlar yöntemi ile manyetik alan problemlerinin çözümü: Denklemlerin çıkarımı, manyetik alan problemlerinde akı çizgilerinin çizilmesi |
|
|
| 12 |
Sonlu elemanlar yöntemi ile bir boyutlu problemlerinin çözümü: Ritz yöntemi ile formülasyon, bir elemana ilişkin temel eşitliklerin yazılması, sonlu elemanların birleştirilmesi |
|
|
| 13 |
Sonlu elemanlar yöntemi ile üç boyutlu problemlerinin çözümü. Sonlu elemanlar yönteminde doğal koordinatlar, Sonlu elemanlar yönteminde ayrıklaştırma, otomatik ağ üretimi |
|
|
| 14 |
Sunumlar |
|
|
| 15 |
Sunumlar |
|
|
| 16 |
Yarı Yıl Sonu Sınavı / Final Sınav |
|
|
|
Dersin Öğrenme Çıktıları: Bu dersin başarılı bir şekilde tamamlanmasıyla öğrenciler şunları yapabileceklerdir:
| # |
Açıklama |
| 1 |
Her türlü elektriksel yapının ve düzenin elektromanyetik alan bakımından tasarımı, analizi ve değerlendirilmesini yapar |
| 2 |
Elektriksel ve elektriksel olmayan problemleri sayısal modelleme ve tanımlama becerisi kazanır |
| 3 |
Varyasyonel yaklaşımla çözümleme ve sayısal yöntemlerin altyapısını ve işleyişini öğrenir |
| 4 |
Bir, iki ve üç boyutlu simetrik ve simetrik olmayan problem tasarımı ve analizini yapar |
| 5 |
Doğrusal veya doğrusal olmayan, zamanla değişen veya değişmeyen problem tasarımı ve analizini kurgular |
|
Dersin Program Çıktılarına Katkısı
| |
P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
P5 |
P6 |
P7 |
P8 |
|
Ö1 |
5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
|
Ö2 |
5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
|
Ö3 |
5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
|
Ö4 |
5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
|
Ö5 |
5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
|
Katkı Düzeyi: 0:Yok 1:Çok Düşük 2:Düşük 3:Orta 4:Yüksek 5:Çok Yüksek
