Ders Öğretim Planı

Ders Kodu Ders Adı Ders Türü Yıl Dönem AKTS
fim605 Mühendislik Malzemelerin Kırılma Mekaniği 927003 1 2 7.5

Dersin Amacı

Kırılma mekaniği, birçok ülkede araştırılan ve lisans dersi olarak okutulan, gelecekte tüm tasarımlarda kullanılması düşünülen, günümüzde özel yapılan çok daha hassas makine, uçak, gemi ve yapı sistemi hesaplamaları için, davranış modelleri ve çatlak oluşumuyla enerji tüketimi kavramlarını da kullanan bir yöntemdir. Dersin amacı bu yöntem hakkında derin teorik bilgi kazandırıp uygulama problemlerinin çözümlerini örneklemektir.

Dersin Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Ön Koşul Dersleri

Yok

Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar

1-) “Fracture processes of Concrete: Assessment of MAterial Parameters for Fracture Models” Jan G.M. van Mier, CRC Press, 1997. 2-) Fracture Mechanics of Concrete, S.P.Shah, S.E. Swartz, BNEw York, 1995 3- ) Kırılma mekaniği ders notları, Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Dersin Sunulduğu Dil

Türkçe

Staj Durumu

Yok

Dersin İçeriği

Kırılma mekaniği denklemlerinin elde edilmesi, çatlak gelişimi fonksiyonlarının incelenmesi, uygulamaların yapılması.

Değerlendirme

# Etkinlikler Adet Yuzde Katkısı Yarıyıl İci Etkinlik Yıl Sonu Etkinlik
90 Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri 0 40
91 Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri 0 60
1 Ara Sınav 1 50 1
24 Seminer 1 50 1
2 Final Sınavı 1 50 1
42 Seminer 1 50 1

Ders İş Yükü Verisi

# Etkinlikler Adet Süresi(saat) Toplam İş Yükü(saat)
1 Ara Sınav 1 2 2
2 Final Sınavı 1 2 2
24 Seminer 2 32 64
32 Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma 1 40 40
33 Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma 1 40 40
34 Okuma 1 40 40

Haftalık Ders İçeriği

Hafta Teorik Uygulama Laboratuar Ders Notları
1 • Teorik dayanım hesaplamaları. Çatlak ucunda gerilme. Griffith kriteri. • Hasar analizine tarihsel bakış, Mühendislikteki önemi ve uygulama yöntemi
2 • Griffith teorisine Irwin'in modifikasyonu. Kırılma mekanizması ve çatlak büyümesi. • Kırılma hasarları, temel kavramlar ve mikro analiz, sünek kırılma ve çatlak ilerleme mekanizmaları
3 • Elastik çatlak ucu gerilme alanı. Çatlak ucu plastik bölge. • Gevrek kırılma, kırılma tipi, çatlak ilerleme kuralları, basit yükleme hallerinde kırılma yüzeyleri
4 • Enerji ilkesi. Çatlak büyümesi için enerji salıverme hızı kriteri. • Makro analiz ve kırılma krtiterinin oluşturulması, çatlak ilerleme modları, kırılma proses bölgesi
5 • Lineer Elastik Kırılma Mekaniği. • Kırılma tokluğu, kırılma tokluğuna etki eden faktörler, bazı çatlak geometrileri için çözümler
6 • Temel modlar (Mod I, II ve III). • Tasarımda LEKM’ nin kullanılması, çatlak ilerlemesine karşı tasarım
7 • Gerilme şiddet çarpanının süperpozisyonu. • ANSYS paket programı ile Kıc hesabı ve değişik çatlak geometrileri üzerine analizler
8 • Karma modlu çatlak başlama teorileri. • Çentik ve gerilme yığılması, klasik tasarım ile kırılma mekaniği tasarımının karşılaştırılması
9 • Gerilme şiddet çarpanlarının belirlenmesi için sayısal, analitik ve deneysel yöntemler. • Sünekten gevreğe geçiş davranışı ve bunu etkileyen faktörler, teorik kohezif (klivaj) mukavemet
10 • Elastik-plastik kırılma mekaniği. • Çatlak ilerleme mekanizmaları, gevrek kırılma yüzeyi
11 • Deney teknikleri. • Mikroboşlukların oluşumu-büyümesi ve diğerleriyle birleşmesi, tane sınırlarından kırılma, kırılma eğrisi kavramı
12 • Yorulma çatlağının yayılması. • Düzlem gerilme ve düzlem şekil değiştirme, makro analiz, çatlak ilerlemesinin kararsızlığı
13 • Beton malzemelerin kırılması, deney teknikleri • Çatlak ilerlemesi için enerji dengesi, kırılma probleminde iş- enerji akışı, çatlak ilerleme kriteri
14 Kaya, seramik ve kompozit malzemelerin kırılması, deney teknikleri • Modifiye edilmiş Griffith denklemi, LEKM, çatlak ucundaki gerilme alanı, kırılma kriterleri ve kırılma tokluğu
15
16

Dersin Öğrenme Çıktıları

# Öğrenme Çıktı Id Açıklama
1 1144071 Yük ve gerilme altında eleman davranışları kavranır
2 1160068 Çatlak gelişimi ve enerji tüketimi anlaşılır
3 1160502 Enerji metodlarına bağlı olarak kırılma mekaniği denklemlerinin çıkarılması öğrenilir
4 1161648 Kırılma mekaniği denklemlerini kullanarak kırılma tokluğu ve enerji tüketimlerinin hesabına yönelik uygulamalar yapılır
5 1164381 Boyut etkisi kavramı ve uygulama örnekleri görülür.

Bölüm Program Çıktıları

# Program Çıktı Id Açıklama
1 66982 Alanı ile ilgili yaşam boyu öğrenme ve ileri seviyede bilgi edinmenin gerekliliği bilinci ile ileri seviyede bilgi edinmeyi gerçekleştirebilme
2 66983 İnşaat Mühendisliğinde Yüksek Lisans yaptığı alanda bilimsel araştırma yaparak ayrıntılı bilgiye ulaşabilme, elde edilen bilgi ve verileri yorumlama ve uygulama olarak değerlendirme
3 66984 İnşaat Mühendisliği uygulama alanındaki bir çözümlemeyi farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme ve yeni bilgiler oluşturarak farklı problemlere uygulayabilme
4 66985 İnşaat Mühendisliği alanında karşılaşılan problemleri modern teknik ve yöntemler kullanarak çözebilme
5 66986 Alanı ile ilgili konularda liderlik yapma, çok yönlü problemlerde çözüm yaklaşımları geliştirme ve sorumluluk alabilme
6 66987 Alanı ile ilgili çalışmalarla elde etmiş olduğu süreç ve sonuçlarını, alandaki ve alanı dışındaki ulusal ve uluslararası gruplara sözlü ya da yazılı olarak sistemli bir biçimde aktarabilme
7 66988 Alanının gerektirdiği tasarım ve uygulama etkinliklerini, bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak gerçekleştirecek seviyede bilgisayar yazılımı bilme
8 66989 Alanı ile ilgili uygulamaları, sosyal ve çevresel boyutlarını anlayarak ve uyum sürecini gözeterek gerçekleştirebilme
9 66990 Alanı ile ilgili çalışmaları sonucunda elde etmiş olduğu verilerin yorumlanması, değerlendirilmesi ve uygulanması aşamasında meslek ahlak (etik) ve sorumluluk içinde davranabilme, bu değerleri öğretebilme ve denetleyebilme
10 66991 Alanıyla ilgili bilgileri eleştirel bir gözle değerlendirebilme, öğrenmeyi yönlendirebilme ve ileri düzey çalışmaları bağımsız olarak yürütebilme

Ögrenme Çıktı Matrisi

Program Çıktısı
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Öğrenme Çıktısı
1 2 3 2 2 3 2 3 2 1 1
2 1 1 1 2 2 2 1 2 4 4
3 2 2 2 2 4 3 4 2 3 3
4 2 1 1 3 1 1 1 2 2 2
5 2 1 2 2 2 1 2 3 1 1
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek