Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Metal Şekillendirmede Sonlu Elemanlar Metodu ve UygulamalarıMAK531937.5300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiYüksek Lisans
Dersin TürüSeçmeli @ Makine Mühendisliği ABD İmal Usulleri Yüksek Lisans Programı
Seçmeli @ Makine Mühendisliği ABD Makine Mühendisliği Yüksek Lisans Programı (Tezsiz)
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimMakine Mühendisliği Bölümü
Dersin KoordinatörüBora ŞENER
Dersi Veren(ler)Bora ŞENER
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıSonlu elemanlar metodunu ve plastisite teorisini metal şekillendirme proseslerinde uygulamak. Prosesleri modelleyebilmek, nümerik simulasyonları gerçekleştirebilmek ve proselerde ortaya çıkan hataları tahmin etmek.
Dersin İçeriğiZaman integrasyon metotları, eleman türleri ve formülasyonları, temas tanımlama, temas algoritmaları, anizotropik malzeme modelleri, pekleşme kurallari ve metal şekillendirme proseslerinin nümerik simulasyonlarında uygulamalar (Uygulamalar üniversitemizin sponsorluk anlaşması kapsamındaki yazılımlar ile gerçekleştirilecektir).
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Ders Notları, Şener B.
  • Banabic D. (2010) Constitutive Modelling and Numerical Simulation – Sheet Metal Forming Processes
  • Nielsen K.B. (2000) Sheet Metal Forming Simulation Using Explicit Finite Element Methods
  • Banabic D. (2007) Advanced Methods in Material Forming
  • Ghafar A., Abdullah, A.B., Mahmood J.I. (2021) Experimental and numerical prediction on square cup punch-die misalignment during the deep drawing process. International Advanced Manufacturing Techology, vol 113, pp. 379-388.
  • Younas N., Chalal H., Abed-Meraim, F. (2020) Finite Element Simulation of Sheet Metal Forming Processes Using Non-Quadratic Anisotropic Plasticity Models and Solid-Shell Finite Elements. Procedia Manufacturing 47, pp. 1416-1423.
  • Tang B. and Lou Y. (2019) Effect of anisotropic yield functions on the accuracy of material flow and its experimental verification. Acta Mechanica Solida Sinica Vol. 32(1), pp. 50-68.
  • Choi J., Lee J., Bong H.J., Lee M-G., Barlat F. (2018) Advanced constitutive modeling of advanced high strength steel sheets for springback prediction after double stage U-draw bending, International Journal of Solids and Structures, Vol. 151, pp. 152-164.
  • Huang Z., Zhang X. (2018) Three-point bending collapse of thin-walled rectangular beams. International Journal of Mechanical Sciences Vol. 144, pp. 461-479.
  • Singh A., Basak S., Prakash L.P.S, Roy G.G., Jha M.N, Mascarenhas M., Panda S.K. (2018) Prediction of earing defect and deep drawing behavior of commercially pure titanium sheet using CPB06 anisotropy yield theory. Journal of Manufacturing Processes Vol. 33, pp.256-267.
  • Wang P., Chalal H., Meraim F.A. (2017) Explicit dynamic analysis of sheet metal forming processes using linear prismatic and hexahedral solid-shell elements. Engineering Computations, 34(5), pp. 1413-1445.
  • Schwarze M, Vladimirov I.N., Reese S. (2011) Sheet metal forming and springback simulation by means of a new reduced integration solid-shell finite element technology, 200(5-8), pp. 454-476
  • Noels L., Stainier L., Ponthot J-P. (2004) Combined implicit/explicit time integration algorithms for the numerical simulation of sheet metal forming. Vol 168, pp. 331-339.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Öğrenciler, sonlu elemanlar metodunun teorisi ve elasto-plastik malzeme davranışının benzetimi hakkında bilgi sahibi olacaklar
  2. Öğrenciler, kütlesel ve sac metal şekillendirme proseslerini modelleyebilecek ve nümerik simulasyonları gerçekleştirebilecekler
  3. Öğrenciler, simulasyon sonuçlarının doğruluğunu değerlendirebilecek ve sonuçları plastisite teorisi açısından açıklayabilecekler
  4. Öğrenciler, farklı nümerik parametrelerin metal şekillendirme analizlerindeki etkisini öğrenecekler ve çözüm süresi-doğruluk açısından uygun parametre seçimi yapabilecekler
  5. Öğrenciler, metal şekillendirme yöntemlerinin sonlu eleman modellemesiyle ilgili literatürü takip edebileceklerdir

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5
PÇ-1-----
PÇ-2-----
PÇ-3-----
PÇ-4-----
PÇ-5-----
PÇ-6-----
PÇ-7-----
PÇ-8-----
PÇ-9-----
PÇ-10-----
PÇ-11-----

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Sonlu Elemanlar Metoduna Giriş ve Genel KavramlarDers Notları – Bölüm 1
2Açık (Explicit) Zaman Integrasyon MetotuDers Notları – Bölüm 2
3Kapalı (Implicit) Zaman Integrasyon Metodu Ders Notları – Bölüm 2
4Zaman Adımının Kontrolü ve Açık Metotta Kütle Oranlama Tekniği – Uygulama: Soğuk Yığma Prosesinin Modellenmesi Ders Notları – Bölüm 2
5Metal Şekillendirme Analizlerinde Kullanılan Kabuk Elemanlar ve Kabuk Eleman Formulasyonları – Uygulama: Kare Kap Derin Çekme Prosesinin Modellenmesi Ders Notları – Bölüm 3
6Katı Elemanlar, Katı Eleman Formulasyonları ve Sıfır Enerji Modunun Kontrolü Uygulama: Üç Nokta Eğme Testinin ModellenmesiDers Notları – Bölüm 3
7Temas tanımlama, Temas algoritmaları ve Penetrasyon Kontrolü Ders Notları – Bölüm 4
8Ara Sınav 1 / Uygulama veya Konu Tekrarı
9Vizkoz Damperlemenin Metal Şekillendirme Analizlerindeki Etkisi – Uygulama: Gererek Şekillendirme Prosesinin ModellenmesiDers Notları – Bölüm 4
10Anizotropik Malzeme Modellerinin İncelenmesi – Hill48, Yld89, Yld2000 KriterleriDers Notları – Bölüm 5
11Anizotropik Malzeme Modelleri – Uygulama: Silindirik Kap Derin Çekme Prosesinde Kulaklanmanın TahminiDers Notları – Bölüm 5
12Pekleşme kuralları: İzotropik, Kinematik Pekleşme, Bauschinger Etkisinin Modellenmesi Uygulama: Tek Eleman Testinde Çevrimsel Yüklemenin ModellenmesiDers Notları – Bölüm 6
13Nonlineer Kinematik ve Birleşik Pekleşme Kuralları: Geçiş Etkisi, Kalıcı Yumuşama, Pekleşmenin DurgunlaşmasıDers Notları – Bölüm 6
14Uygulama: U Bükme Prosesinde Geri Esneme TahminiDers Notları – Bölüm 6
15Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev530
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar130
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati133
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması144
Derse Özgü Staj
Ödev516
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)125
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)125
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok