Mühendislik Analizlerinde Örnek Uygulamalar

Simülasyon becerilerini geliştirmek isteyenler için hazırlanmış kısa ve öğretici mühendislik analiz örneklerini içerir. Yapısal, termal ve dinamik problemler üzerinden pratik yapma imkânı sunar.


Analiz dosyaları, farklı mühendislik problemlerine yönelik sonlu elemanlar yöntemiyle gerçekleştirilen kapsamlı sayısal simülasyon çalışmalarını içermektedir.
Çalışmalar, hem teorik altyapıyı hem de yazılımsal modelleme becerilerini pekiştirmek amacıyla hazırlanmıştır.
Her analiz aşağıdaki adımları içermektedir:

  • Problem tanımı
  • Geometri oluşturma
  • Mesh yapısı kurma
  • Malzeme tanımı
  • Sınır koşulları
  • Çözüm ayarları
  • Sonuç değerlendirmeleri
Amaç, mühendislik öğrencilerine ve profesyonellere benzer yapısal ve termal problemleri çözebilme yetkinliği kazandırmaktır.

YAYILI KUVVETLİ VE İKİ MENTEŞELİ BİR I-KİRİŞİN EĞİLMESİ

Bu çalışmada, uç noktaları menteşelerle sabitlenmiş ve üzerine düzgün yayılı yük (uniform distributed load) uygulanan bir I-kirişin eğilme davranışı incelenmektedir.

HİDROSTATİK YÜK ALTINDA SİLİNDİRİK KABUK ANALİZİ

Bu analizde, silindirik bir kabuğun hidrostatik yük altındaki problemi çözülmektedir.  Analiz sonucunda belirli bir noktadaki yer değiştirme değerinin, literatürde (Societe Francaise des Mecaniciens, Guide de validation des progiciels de calcul de structures, (Paris, Afnor Technique,1990.) Test No. SSLS08/89. I-Deas Model Solution Verification Manual) kabul edilen teorik değere ne kadar yakın olduğunu doğrulanmıştır.  

KARE BİR PLAKANIN DOĞAL FREKANSLARINI VE MOD ŞEKİLLERİNİ
BULMA

Bu analizde, bir plakanın 20–250 Hz aralığındaki doğal frekansları ve bunlara karşılık gelen mod şekilleri belirlenmiştir.


SİLİNDİRİK KABUKTA DIŞ BASINÇ ALTINDA BURKULMA ANALİZİ

Bu çalışma, dış basınca maruz çeyrek silindirik bir kabuğun ilk üç kritik burkulma yükünü belirlemeyi amaçlamaktadır.

ISIL YÜKLEME ALTINDA ALÜMİNYUM RADYATÖRÜN TERMOELASTİK ANALİZİ 

Radyatörün 3B CAD modeli, STEP (.step) formatında sağlanmıştır. Dosyayı indirmek için tıklayınız.

Analizin temel amacı, alüminyumdan yapılmış bir radyatörün, belirli sıcaklık koşulları altında maruz kalacağı ısıl genleşme kaynaklı yer değiştirme (deformasyon) ve sıcaklık dağılımını tespit etmektir. Bu, hem ısı transferi hem de mekanik deformasyonun birlikte değerlendirildiği bir termoelastik analizdir.

BİR TÜRBİNİN ZAMANA BAĞLI TERMAL DURUMUNUN MODELLENMESİ

Türbinin 3B CAD modeli, STEP (.step) formatında sağlanmıştır. Dosyayı indirmek için tıklayınız.

Bu analizde, yüksek sıcaklıkta çalışan bir türbinin zamanla değişen sıcaklık dağılımı, malzeme özellikleri ve dış ortam etkileri dikkate alınarak modellenmiştir.

AIRSOFT TÜFEĞİNİN ALÜMİNYUM DİPÇİĞİYLE DÜŞME PROBLEMİ

Bu analiz, bir airsoft tüfeğinin alüminyumdan üretilmiş dipçiğinin belirli bir yükseklikten düşmesi durumunda yapısal olarak nasıl davrandığını incelemeyi amaçlamaktadır.


2D LEVHA ÜZERİNDE TOPOLOJİK OPTİMİZASYON

Bu problem, bir kenarı sabitlenmiş ince bir levhanın üzerine kuvvet uygulandığında, en az malzeme kullanarak en sağlam yapıyı oluşturmayı hedefler. Amaç, sadece kuvveti taşıyan gerekli bölgelerde malzeme bırakmak, gereksiz yerleri boşaltarak en verimli ve hafif tasarımı elde etmektir. 


EKLEMELİ İMALAT SÜRECİNİN SAYISAL MODELLEMESİ VE MÜHENDİSLİK SİMÜLASYONLARIYLA ANALİZİ

Kullanılacak geometrinin 3B CAD modeli, STEP (.step) formatında sağlanmıştır. Dosyayı indirmek için tıklayınız.

Verilen örnek analizde, basitleştirilmiş bir eklemeli imalat simülasyon teknolojisinin nasıl çalıştığı ve hesaplama sürecinde hangi sonuçların elde edildiği ortaya konmaktadır. Ayrıca üretim sürecinin parçanın nihai şekli ve mekanik davranışı üzerindeki etkilerini gözlemlemeye olanak sağlar.


ZAMANA BAĞLI MALZEME DEĞİŞİMLERİNİN STATİK YAPISAL ANALİZİ

Bu analiz, zamanla malzeme özelliklerinin değiştiği durumları modellemeyi amaçlar. Örnekte, iç bölgesi (inclusion) olan bir plaka üzerinde yapılan yükleme adımları sırasında inclusion bölgesinin malzemesi önce alüminyum, sonra bakır olarak değiştirilir. Böylece, malzeme geçişlerinin yapının zamanla malzeme özelliklerinin değiştiği mühendislik uygulamalarını anlamak ve simüle etmek için kullanılır.

GÖRÜNTÜLEME VE SONUÇ ANALİZİ AYARLARI

Bu dokümanın amacı sonuçları görselleştirme adımlarını basit ve anlaşılır şekilde anlatmaktır.

Hesaplama sonrası elde edilen verilerin grafiksel olarak sunumu; kontur haritaları, vektör alanları, renk skalaları ve zamana bağlı analizler üzerinden detaylandırılmış, sonuçların daha okunabilir hale getirilmesi için önerilen görselleştirme tekniklerine yer verilmiştir. 

KOMPOZİT TAKVİYELİ METAL SİLİNDİRİN YAPISAL DAYANIM ANALİZİ

Bu analizin amacı, dış yüzeyine kompozit halka sarım uygulanmış metal bir silindirin mekanik dayanımını değerlendirmektir. Kompozit sarımın, silindirin çevresel gerilmelere karşı direncini nasıl artırdığını inceleyerek, özellikle yüksek basınç altında çalışan tank, boru ve roket gövdesi gibi uygulamalarda yapının güvenliğini ve verimliliğini artırma potansiyeli analiz edilmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak gerçekleştirilen bu çalışma, metal ve kompozit malzemelerin birlikte davranışını ortaya koymayı hedeflemektedir.

KOMPOZİT MALZEMELER ÜZERİNDEKİ ETKİN ÖZELLİK HESABI

Bu analiz, kompozit malzemeler üzerindeki “etkin özellik hesabı” (Effective Property Calculation) analiz modülünü örnekleyen bir uygulamaya aittir. Bu analizle birlikte elyaf takviyeli kompozit yapıların mekanik davranışının temsilci hacim (Representative Volume Element - RVE) üzerinden modellenmesi hedeflenir. Ardından, bu hacim üzerine uygulanan sınır koşulları ile ortalama gerilme-gerinim değerlerinden efektif elastisite modülü, Poisson oranı, ısıl genleşme katsayısı gibi özellikler hesaplanır.

KATMANLI ELYAF KOMPOZİTİN EFEKTİF ÖZELLİKLERİNİN HESAPLANMASI

Bu analiz, kompozit malzemeler üzerindeki “etkin özellik hesabı” (Effective Property Calculation) analiz modülünü örnekleyen bir uygulamaya aittir. Bu analizle birlikte katmanlı elyaf takviyeli bir kompozit yapıların mekanik davranışının modellenmesi hedeflenir. Ardından, efektif elastisite modülü, Poisson oranı, ısıl genleşme katsayısı gibi özellikler hesaplanır.

AKUSTİK REZONANS ANALİZİ – DAİRESEL KESİTLİ HAVA KANALI ÖRNEĞİ

Bu analiz, bir hava kanalının içindeki hava hacminin doğal frekanslarını hesaplamaya
yöneliktir. Bu sayede:
• Hava kanalında oluşabilecek akustik tepkiler öngörülebilir,
• Susturucu (akustik filtre) gibi bileşenlerin performansı değerlendirilir,
• Kanal içerisindeki titreşimli hava hareketleri modelleme yoluyla anlaşılır,
• Doğal frekanslar tespit edilerek, rezonans riskleri önlenir.